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《艦艇振動聲學(xué)特性數(shù)值分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第36卷第11期上海交通大學(xué)學(xué)報Vol.36No.112002年11月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYNov.2002文章編號:100622467(2002)1121537203艦艇振動聲學(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,對某型艇振動聲學(xué)特性數(shù)值計(jì)算問題進(jìn)行了研究.建立了全船三維有限元分析模型,通過頻響分析計(jì)算,獲得結(jié)構(gòu)振動響應(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,對全船近場聲學(xué)特性進(jìn)行了計(jì)算.對比計(jì)算結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)表明,該計(jì)算方法是可行的,計(jì)算精度滿足工程需要.關(guān)鍵詞:船舶;振動;聲學(xué);數(shù)值分析中圖分類號:U661.44文獻(xiàn)標(biāo)識碼: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)振動聲學(xué)分析,對于優(yōu)化船舶結(jié)構(gòu)聲算分析問題進(jìn)行了探索
5、.合理利用、開發(fā)所引進(jìn)的國學(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)動機(jī)、空調(diào)、螺旋槳、消防泵等設(shè)備的振動1X型艇有限元法振動響應(yīng)特性計(jì)算和水動噪聲導(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,目前國內(nèi)船舶設(shè)結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)特性,在動力學(xué)分析方法上,利用有限[2]計(jì)領(lǐng)域還無法對全船模型進(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),又無法簡諧激勵作用下,船體結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)有限元平給設(shè)計(jì)部門提供預(yù)見性的結(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為外激勵載荷向量.?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo
7、.,Ltd.Allrightsreserved.1538上 ?！〗弧⊥ā〈蟆W(xué) 學(xué) 報第36卷 進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)有限元法動力響應(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;確定船體振動激勵源載荷和阻尼系數(shù);計(jì)算給定各頻率激勵下船體結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)(如位移、速度和加速度).1.1 船體無量綱主尺度總長:11.03,設(shè)計(jì)水線長:9.60,型寬:1.9,型圖2X型艇振動速度頻率響應(yīng)曲線深: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
