圆柱壳全频段声振特性研究
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径向激励作用下有限长双层圆柱壳声振传递特性研究杨晓刚;林立;白振国;李兵【摘要】The Donnell equation of thin shell was applied to describe double cylindrical shells motion. The effect of the rings, annular pales and the fluid was treated as forces and moments on shells, which were pre-sented in terms of the additional impedance. By using the mode expanding expression of shell ’s displace-ment, the sound and vibration transfer matrix between the inner and outer shell was constituted. The numer-ical analysis of mean square velocity of the outer shell was carried out. The result verified that the transfer matrix of the inner and outer shell was fixed, which was not influenced by excitation property. It offers the theoretical basis to predict the noise of double cylindrical shells.%文章利用Donnel壳体方程描述双层圆柱壳振动,以附加阻抗的形式表示环肋、实肋板以及水介质等对壳体的力作用,结合内外壳振动位移模态展开形式,建立了双层圆柱壳内外壳之间的声振传递矩阵。
复合材料层合圆柱壳的振动特性谭安全;刘敬喜;李天匀;朱翔【摘要】文章基于Love壳体理论,对复合材料层合圆柱壳的振动特性进行了研究.通过比较,文中计算方法所得的结果与文献比较吻合.运用该方法,讨论了简支、固支和自由等边界条件,轴向模态和铺层角度对圆柱壳振动特性的影响.分析表明,在低阶周向模态时,边界条件和轴向模态的影响更大.%Based on the Love theory, the vibrational characteristics of laminated composite cylindrical shell are studied. The obtained results were evaluated with those in the literature and both are in agreement. With this method, the influences of boundary conditions, axial modes and fiber angles on the vibrational charac-teristics of cylindrical shell are investigated. It is concluded that the influences of boundary conditions and axial modes can be seen to be more significant at small circumferential modes than at large circumferential modes.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2017(021)008【总页数】6页(P1035-1040)【关键词】复合材料圆柱壳;振动;边界条件;周向模态【作者】谭安全;刘敬喜;李天匀;朱翔【作者单位】中国船级社重庆分社,重庆 401121;华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉 430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉 430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】O343复合材料因其自身的高比强度、比刚度和减振性能好等优点,现已广泛应用于各工程领域中。
圆柱壳体的振动与声辐射的开题报告一、研究背景圆柱壳体是工程结构中常用的一种形式,其广泛应用于机械、航空、航天、交通等领域。
圆柱壳体的振动和声辐射问题一直是热点研究方向,主要原因是这些问题涉及到结构的力学、声学和信号处理等多个方面。
目前,关于圆柱壳体的振动和声辐射问题已存在很多研究成果。
其中,研究的重点主要集中于圆柱壳体的振动特性和声辐射特性,以及不同材料和几何形状对振动和声辐射特性的影响等方面。
同时,还有一些研究对圆柱壳体的降噪技术进行探讨,以期能够降低圆柱壳体的声辐射。
二、研究目的本研究旨在通过理论分析和数值模拟的方式,探究圆柱壳体的振动与声辐射问题。
具体目标如下:1.研究圆柱壳体的振动特性和声辐射特性,分析其主要影响因素;2.探讨不同材料和几何形状对圆柱壳体的振动和声辐射特性的影响;3.针对圆柱壳体的振动和声辐射问题,提出相应的降噪技术,并进行实验验证。
三、研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面:1.对圆柱壳体的振动和声辐射问题进行理论分析,研究其主要影响因素,并建立相应的数学模型;2.使用有限元方法,对圆柱壳体的振动和声辐射问题进行数值模拟,并与理论分析结果进行比较和分析;3.通过实验,验证圆柱壳体的振动和声辐射特性,并验证所提出的降噪技术的有效性。
四、研究方法本研究主要采用以下几种研究方法:1.理论分析法:根据圆柱壳体的基本物理学原理,推导出其振动和声辐射的数学模型,并分析主要影响因素;2.数值模拟法:采用有限元方法,对圆柱壳体的振动和声辐射问题进行数值模拟,并分析其特性;3.实验验证法:通过实验,测量圆柱壳体的振动和声辐射数据,并验证所提出的降噪技术的有效性。
五、研究意义圆柱壳体的振动和声辐射问题是目前工程领域面临的重要研究课题,该研究对以下几个方面具有重要意义:1.深入了解圆柱壳体的振动和声辐射特性,为其优化设计和减少噪声提供科学依据;2.探究不同材料和几何形状对圆柱壳体振动和声辐射性能的影响,对工程实践具有重要意义;3.提出有效的降噪技术,能够优化圆柱壳体的声学性能,为工程实践提供技术支持。
(多层复合)圆柱壳体的振动和声辐射研究的开题报告1. 研究背景多层复合材料圆柱壳体(Multi-Layered Composite Cylindrical Shell, MLCCS)在工业和军事领域有着广泛的应用,如飞机机身、舰船壳体、天线罩等结构。
然而,在长期使用过程中,MLCCS常常会遭受外力的作用而发生振动,同时也会对周围环境产生噪声污染,影响人类生活和健康。
因此,研究MLCCS的振动与声辐射问题具有重要意义。
2. 研究内容本课题的研究内容包括以下几个方面:(1)MLCCS振动模态分析:通过有限元方法(Finite Element Method, FEM)建立MLCCS的有限元模型,分析其在自由振动状态下的振动模态特性,并基于该特性对其振动稳定性进行评估。
(2)MLCCS受激振动分析:将MLCCS作为被动结构,通过有限元方法建立其与外界相互作用的系统,对其在受激情况下的动力响应特性进行研究。
(3)MLCCS声辐射分析:基于声学理论及有限元模型,分析MLCCS噪声产生机理、传播途径、辐射场,对其声辐射特性进行分析和预测。
(4)MLCCS振动与声辐射控制:通过材料特性研究、结构参数优化等方法,探究降低MLCCS振动和声辐射的有效途径,并制定控制策略。
3. 研究方法本课题采用有限元数值模拟、声学测量技术等方法进行研究。
(1)有限元数值模拟:通过商业有限元软件对MLCCS的结构进行建模和分析,得到MLCCS的振动模态、受激振动和声辐射场等信息。
(2)声学测量技术:采用声场测量系统对MLCCS进行室内或室外噪声测试,并通过傅里叶变换等处理手段对其声谱特性进行分析。
4. 预期成果本课题的预期成果包括:(1)建立MLCCS的有限元模型,分析其振动特性、受激振动响应以及声辐射特性;(2)量化MLCCS振动和声辐射的程度,并制订控制策略;(3)为提高MLCCS的振动稳定性和降低噪声水平提供理论依据和技术支持。
一种圆柱壳类声子晶体振动带隙及振动特性研究罗金雨; 姚凌云; 江国期; 吴飞【期刊名称】《《振动与冲击》》【年(卷),期】2019(038)008【总页数】6页(P133-138)【关键词】圆柱壳; 声子晶体; 能带结构; 带隙; 振动传递【作者】罗金雨; 姚凌云; 江国期; 吴飞【作者单位】西南大学工程技术学院重庆400715【正文语种】中文【中图分类】O321; TH113; O799当前,声子晶体广泛用于振动波的控制,这一领域的形成起源于面向电子波控制的光子晶体概念[1]。
声子晶体是两种或两种以上弹性介质组成的具有弹性波带隙的周期复合性材料[2]。
当弹性波在声子晶体中传播时,由于散射体的周期性分布,将会禁止某些频率的波传播从而形成带隙。
在过去的二十年间,由于声子晶体这一特有物理性质,弹性波在声子晶体中的传播得到了广泛的关注和研究[3-7]。
研究表明声子晶体的带隙形成机理可分为布拉格散射(Bragg Scattering)机理和局域共振(Locally Resonant)机理[8]。
布拉格带隙的调控依赖于复合介质的材料参数(密度和弹性常数等)和结构参数(晶胞形状、排列方式和填充比)[9]。
局域共振带隙与空间排列基本无关,而带隙宽度与材料参数密切相关[10-11]。
布拉格声子晶体获得的带隙频率比较高,但是带隙内的衰减比较大。
局域共振声子晶体获得的带隙频率比较低,但是由于类Fano现象[12]影响,因此,带隙内的衰减较小。
声子晶体的带隙特性,对于减振降噪技术具有广泛的应用前景。
目前对于声子晶体在减振降噪方面的应用,已经做了大量的研究与发展[13-17]。
在工程中,最常见的基本结构单元为梁、板和壳结构,因此研究人员对于声子晶体的在工程中的应用也集中与对这三类结构的研究。
在梁的振动控制研究中,温激鸿等[18]通过将声子晶体中的周期结构思想引入到梁中,设计构造了一种具有振动带隙的细直梁。
Wang等[19]研究了一种局域共振弯曲梁的频散曲线。
我来说说我的看法吧(我所说的都是有限长圆柱壳)圆柱壳的振动与声辐射,其实是两个方面的问题:圆柱壳的振动以及声辐射理论。
先说结构振动:(1)圆柱壳的振动有很多理论:福留盖壳体理论,唐纳壳体理论等。
,这些壳体理论都是几百年来人们广泛使用的。
如果想从壳体振动理论上有创新点,要么改进这些壳体理论,要么创立新的壳体理论,这是需要勇气和实力的。
(2)对于具有加强结构的圆柱壳的振动,主要存在的问题是如何准确的建立加强结构的力学模型,建立振动控制方程。
在这一点上,国内、外对环肋的处理是比较成熟的了,但是对于纵向加强构建的处理就是仁者见仁的问题了。
还有一点就是,加强构件的种类越多,耦合方程的规模就越大,还要考虑到求解的耗费问题。
(3)解析法处理有限长圆柱壳振动问题时,都是假设圆柱壳两端是理想的简支边界条件,任意边界条件情况下的结构响应国内还少有人涉及。
声辐射:(1)在流固耦合问题处理上一般有两种方法:A采用Helmholtz积分方法,建立在流固耦合边界面上法向偏导为零的Green函数,将声压作为壳体载荷。
B采用分离变量法求解波动方程,根据壳体表面振速连续条件建立耦合方程。
(2)辐射阻抗的分析,这一点国内有不少专家都讨论过。
(3)评价标准的选择,采用什么物理量(某一点声压级,声强,声功率,辐射效率,指向性,均方振速)对声辐射性能进行评价是一个比较困难的问题,这与实际的应用有关。
(4)圆柱壳环频率的问题,分析圆主壳体的声辐射时仅仅涉及环频率以下的频段,环频以上的频段采用平板理论。
我认为在解析方法研究壳体声辐射上还需进一步研究的问题有:(1)非圆柱壳体结构的振动与声辐射(2)复杂边界条件下的圆柱壳声辐射(3)短时载荷作用下的圆柱壳声辐射(4)具有声学处理结构的圆柱壳的声辐射(5)圆柱壳的流固耦合振动研究(6)圆柱壳辐射性能的工程估算方法(7)重流体脉动压力激励圆柱壳体的声辐射。
不同流场中双层圆柱壳层间声振传递特性研究
高菊;陈美霞;陈清坤;和卫平
【期刊名称】《中国舰船研究》
【年(卷),期】2010(005)005
【摘要】采用解析法研究了不同流场中双层圆柱壳层间声振传递特性.壳体的振动用Flügge壳体方程描述,将加强构件等价为对内外壳体的支持力,最后求解双壳体声-流体-结构耦合方程,计算结果用表面振动均方速度级、辐射声功率和辐射效率的形式表示.在数值分析部分,讨论了有限长双层圆柱壳壳间连接形式的变化、壳间及外部流场的变化对其声辐射性能的影响,得到结论是在中低频段,当内壳受激振动,通过外壳向外场辐射噪声时,其主要通道为连接内外壳壳体的实肋板,其次才是环形流场中的流体介质.
【总页数】7页(P34-39,48)
【作者】高菊;陈美霞;陈清坤;和卫平
【作者单位】华中科技大学,船舶与海洋工程学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学,船舶与海洋工程学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学,船舶与海洋工程学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学,船舶与海洋工程学院,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TB532
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