《艦艇振動(dòng)聲學(xué)特性數(shù)值分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、第36卷第11期上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.36No.112002年11月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYNov.2002文章編號(hào):100622467(2002)1121537203艦艇振動(dòng)聲學(xué)特性數(shù)值分析楊德慶,　王德禹,　劉洪林(上海交通大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院,上海200030)摘　要:交替運(yùn)用結(jié)構(gòu)有限元法與聲學(xué)邊界元法,對(duì)某型艇振動(dòng)聲學(xué)特性數(shù)值計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行了研究.建立了全船三維有限元分析模型,通過(guò)頻響分析計(jì)算,獲得結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)特性參數(shù).以船體結(jié)構(gòu)頻響分析計(jì)算結(jié)果為聲學(xué)邊界條件,建立了全船三維邊界元聲學(xué)分析模型,并采用

2、直接邊界元法,對(duì)全船近場(chǎng)聲學(xué)特性進(jìn)行了計(jì)算.對(duì)比計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,該計(jì)算方法是可行的,計(jì)算精度滿(mǎn)足工程需要.關(guān)鍵詞:船舶;振動(dòng);聲學(xué);數(shù)值分析中圖分類(lèi)號(hào):U661.44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ANumericalAnalysisofVibro2AcousticCharactersofShipYANGDe2qing,WANGDe2yu,LIUHong2lin(SchoolofNavalArchitecture&OceanEng.,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China)Abstract:Thenumericalanal

3、ysisofvibro2acousticcharactersofashipwascarriedoutbyuseofstructuralFEMandacousticBEM.Thevibrationresponsecharacterswerecomputedbasedonthe32DFEmodelofashipwithsoftwareNASTRAN.TakingthevibrationcharactersfromFEAasboundaryconditions,a32DacousticBEmodelwasconstructed.Atlast,theacousti

4、ccharactersoftheshipinnearfieldwerecalculat2edbyusingthedirectBEMwithsoftwareSYSNOISE.Thecomputationalresultswerecomparedwiththeexperiments,anditshowstheeffectivenessandvalidityoftheproposedmethod.Keywords:ships;vibration;acoustics;numericalanalysis　　船舶結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲學(xué)分析,對(duì)于優(yōu)化船舶結(jié)構(gòu)聲算分析問(wèn)題進(jìn)行了探索

5、.合理利用、開(kāi)發(fā)所引進(jìn)的國(guó)學(xué)設(shè)計(jì)、改善船舶作戰(zhàn)及工作性能和乘員生活環(huán)境外計(jì)算軟件功能,實(shí)現(xiàn)了三維全船模型聲學(xué)數(shù)值計(jì)[1]具有重要指導(dǎo)意義.振動(dòng)是噪聲產(chǎn)生的根源,船舶算,并將所得結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較.上主輔發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)、螺旋槳、消防泵等設(shè)備的振動(dòng)1X型艇有限元法振動(dòng)響應(yīng)特性計(jì)算和水動(dòng)噪聲導(dǎo)致船舶噪聲的產(chǎn)生,并沿著骨架、板等構(gòu)件向船艙、空氣以及水下輻射.由于聲學(xué)計(jì)算的復(fù)采用三維全船結(jié)構(gòu)有限元模型分析X型艇的雜性,加上計(jì)算方法和軟件的匱乏,目前國(guó)內(nèi)船舶設(shè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)特性,在動(dòng)力學(xué)分析方法上,利用有限[2]計(jì)領(lǐng)域還無(wú)法對(duì)全船模型進(jìn)行聲學(xué)計(jì)算分析.而依元法求解,

6、從而保證分析的全面性和準(zhǔn)確性.靠實(shí)驗(yàn)手段獲得的建成后的實(shí)船相關(guān)數(shù)據(jù),又無(wú)法簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下,船體結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)有限元平給設(shè)計(jì)部門(mén)提供預(yù)見(jiàn)性的結(jié)構(gòu)聲學(xué)計(jì)算信息.鑒于衡方程為此2,本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目,對(duì)三維全船模型聲學(xué)數(shù)值計(jì)(K+iXC-XM)x=fe(1)式中:K、C和M分別為船體結(jié)構(gòu)剛度矩陣、阻尼矩收稿日期:2001211227陣和質(zhì)量矩陣;x為船體結(jié)構(gòu)有限元節(jié)點(diǎn)位移向量;作者簡(jiǎn)介:楊德慶(19682),男,遼寧海城人,副教授,博士,研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)優(yōu)化,船舶聲學(xué).fe為外激勵(lì)載荷向量.?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo

7、.,Ltd.Allrightsreserved.1538上　?！〗弧⊥ā〈蟆W(xué)　學(xué)　報(bào)第36卷　進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)有限元法動(dòng)力響應(yīng)分析,需完成以下工作:建立全船結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格模型;計(jì)算附加水質(zhì)量,建立質(zhì)量模型;考慮重力載荷及重心調(diào)整;確定船體振動(dòng)激勵(lì)源載荷和阻尼系數(shù);計(jì)算給定各頻率激勵(lì)下船體結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)(如位移、速度和加速度).1.1　船體無(wú)量綱主尺度總長(zhǎng):11.03,設(shè)計(jì)水線(xiàn)長(zhǎng):9.60,型寬:1.9,型圖2X型艇振動(dòng)速度頻率響應(yīng)曲線(xiàn)深:0.84,設(shè)計(jì)排水量:104.80,肋骨間距:0.1,設(shè)計(jì)Fig.2Velocity2frequencyresponsecu

8、rveofaship吃水:0.50,結(jié)構(gòu)吃水:0.57.1.2　三