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螺旋桨激振力作用下船体振动及水下辐射噪声研究付建;王永生;丁科;魏应三【摘要】The finite element method (FEM) and boundary element method (BEM) are used to calculate the structure vibration and underwater radiated noise of ship structure caused by the propeller excita-tions. It is analyzed and compared that the influence of vibration and underwater radiated noise are caused by three direction forces (shaft, transverse and vertical). The study shows that the vibration response ap-pears line spectrum at axial passing frequency (APF), blade passing frequency (BPF), 2BPF and ship na-ture frequencies. The underwater radiated noise is the biggest excited by the transverse force, then is the vertical force, last is the shaft force. The biggest radiated noise power of ship hull by three forces is mainly excited by transverse force at BPF, then is excited by shaft force at APF. It mainly berceuses that the BPF of transverse force is approach with ship nature frequency.%利用有限元法和边界元方法分析比较了螺旋桨激振力三个方向分力（轴向、横向、垂向）分别作用以及同时作用时引起的船体结构振动与水下辐射噪声。
潜深对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响水下圆柱壳振动声辐射特性是工程实践中非常重要的问题之一，也是水下结构振动研究的重点。
对于水下圆柱壳振动声辐射特性的研究，需要考虑多方面的因素，其中潜深是一个十分关键的因素。
潜深对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响主要表现在以下几个方面。
首先，潜深会影响水下圆柱壳振动的自由面效应。
随着潜深的增加，水的流动会受到更大的阻碍，水下结构的动力学特性将发生变化，自由面效应将变得更加复杂。
这些变化将直接影响到水下圆柱壳振动的声辐射特性。
其次，潜深会影响水下圆柱壳振动的涡激振动效应。
潜深的变化会影响水下圆柱壳所受到的涡激振动力的大小和方向，从而对水下圆柱壳的振动产生直接的影响。
此种振动形态对于结构的疲劳破坏至关重要，因此工程实践中需要认真考虑潜深的影响。
再次，潜深会影响水下圆柱壳的流体-固体耦合效应。
随着潜深的变化，水的流动状态将发生变化，这将导致水下圆柱壳与周围流体的相互作用方式发生变化，其流体-固体耦合效应也将随之改变。
这种耦合效应将对结构的动态响应和振动的辐射产生重要的影响。
最后，潜深会影响水下圆柱壳的声学辐射特性。
随着潜深的变化，水的声学性质将改变，包括水的密度、速度和水中声波传播特性等。
这些变化将影响水下圆柱壳振动产生的水中声场分布特性以及声辐射的整体特性。
综上所述，潜深是影响水下圆柱壳振动声辐射特性的重要因素之一，具有重要的研究价值和工程应用意义。
在工程实践中，需要结合潜深以及其他影响因素，全面考虑水下圆柱壳振动声辐射特性的各个方面，提高结构的运用效率和安全性。
为了更加深入地了解潜深对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响，研究者们进行了一系列的实验与数值模拟，从中获取了大量的实验数据和数值模拟结果。
以下是一些常用的数据指标以及对其的简单分析。
首先是水下圆柱壳振动导致的水中声场频谱。
通过声波传感器采集的实验数据显示，潜深的变化会直接影响水下圆柱壳振动导致的水中声场频谱，特别是在低频段上表现得更加明显。
水中有限长功能梯度材料圆柱壳声辐射研究徐步青;杨绍普;齐月芹【摘要】研究了径向简谐集中力激励下的水中功能梯度复合材料有限长圆柱壳的振动和声辐射问题.从有限长功能梯度材料振动方程出发,利用模态叠加法,推导出了圆柱壳在径向集中力激励下,平面振动平均振速和声辐射效率表达式.通过数值仿真计算了不同梯度指数下圆柱壳的平均振速、辐射功率和辐射效率.为功能梯度材料圆柱壳声辐射的研究提供了一种有效方法.%Sound radiation from a submerged functionally gradient material cylindrical shell excited by har monic point radial force is considered. Based on the vibration equation of finite FGM cylindrical shell, the ex pression of mean radial quadratic velocity and sound radiation efficiency by modal analysis method have been de rived on the condition that it is excited by a radial harmonic point force. Finally, the relationships between mean radial quadratic velocity and frequency, between radiated sound power and frequency, and between radiation ef ficiency and frequency are numerical solved under various gradient index of FGM cylindrical shell.【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(024)003【总页数】6页(P44-49)【关键词】声辐射;功能梯度材料;圆柱壳;梯度指数;有限长【作者】徐步青;杨绍普;齐月芹【作者单位】石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄 050043;河北省交通安全与控制重点实验室,河北石家庄 050043;石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄050043;石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄 050043【正文语种】中文【中图分类】TU3180 引言功能梯度材料( Functionally Graded Material，简称FGM) 是由一种全新的设计概念而开发的新型功能材料。
敷设分层梯度声学覆盖层的加肋圆柱壳声辐射特性研究俞白兮;李凯;张峰;司马灿【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2024(28)2【摘要】单壳体潜艇敷设声学覆盖层应具有机械噪声、水动力噪声和声目标强度控制的多功能特性,为此需要解决两个基本问题:其一,提高机械噪声低频控制效果;其二,实现覆盖层的多功能兼容性。
本文从降低机械激励壳体声辐射角度出发,采用模态叠加法,建立无限大理想水介质中分层梯度声学覆盖层与有限长加肋圆柱壳的声振耦合及声辐射模型,基于声学覆盖层模态传递函数特性,计算分析声学覆盖层分层梯度分布及厚度、层数等参数对加肋圆柱壳辐射噪声影响的特征和规律,给出分层梯度声学覆盖层的特征声阻抗渐变参数分布并与敷设均匀声学覆盖层降噪特性比较。
研究结果表明:加肋圆柱壳敷设内层至外层声阻抗逐渐递增,各分层取慢波速的声学覆盖层,具有比均匀声学覆盖层更有效地降低外表面振动位移的特性,可明显增加降噪效果,并扩展低频降噪范围。
声学覆盖层的优化应增加声阻抗的内分层失配和外分层适配的效应,有利于降低加肋圆柱壳低频声辐射,并可兼顾降低声目标强度。
【总页数】15页(P294-308)【作者】俞白兮;李凯;张峰;司马灿【作者单位】中国船舶科学研究中心;深海技术科学太湖实验室【正文语种】中文【中图分类】TB53【相关文献】1.加筋圆柱壳声辐射特性研究及声学优化设计2.部分敷设阻尼层的有限长环肋圆柱壳声辐射计算方法研究3.多层声学覆盖层复合的有限长弹性圆柱壳声辐射特性研究4.加肋圆柱壳舱段水下声辐射试验研究5.声激励下圆柱壳敷设多孔吸声材料声辐射特性及计算方法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
考虑结构损耗时水中圆柱壳的振动声辐射特性研究石焕文;盛美萍;孙进才;白雅【期刊名称】《应用力学学报》【年(卷),期】2007(24)3【摘要】基于圆柱壳的振动方程以及壳与流体边界上振速连续条件,推导了简支在刚性圆管上的有限长圆柱壳的低频声辐射的自辐射阻抗和互辐射阻抗计算公式,在考虑结构损耗情况下求解了圆柱壳的机械阻抗、表面振速、辐射声功率、辐射效率以及辐射声场的分布特征。
结果表明:低阶模态自辐射阻抗大于互辐射阻抗,且自辐射阻随模态阶次增大迅速减小;当p、m同为偶数或奇数时模态辐射阻系数rpmqq 大于零,反之小于零。
模态辐射抗系数xpmqq在零值附近波动并当ka趋于无穷大时xpmqq都趋向零;p与m相差越大,rpmqq和xpmqq越小。
当激励力频率较低时圆柱壳辐射声场指向性为"∞"和"8"叠加的形状;随频率增高,轴向模态和周向模态综合效果导致辐射声场指向性趋于复杂。
计算简支圆柱壳的声辐射特征,必须要考虑结构的损耗。
【总页数】6页(P434-439)【关键词】圆柱壳;结构损耗;声辐射阻抗;声场指向性【作者】石焕文;盛美萍;孙进才;白雅【作者单位】西北工业大学,西安710072;长安大学,西安710064【正文语种】中文【中图分类】O321【相关文献】1.非均匀圆柱壳振动及声辐射特性优化设计 [J], 陈美霞;徐鑫彤;魏建辉;陶襄樊2.潜深对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响 [J], 刘佩;刘书文;黎胜3.基于波数谱的双层圆柱壳外壳振动与声辐射特性分析 [J], 谭路;纪刚;周其斗;张纬康4.管路-圆柱壳耦合振动功率流与声辐射特性研究 [J], 吴江海;尹志勇;孙玉东;周凌波;苏明珠5.双层圆柱壳振动传递及近场声辐射特性研究 [J], 姚熊亮;钱德进;刘庆杰;张阿漫;庞福振因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
加肋圆柱壳制造误差对声学性能的影响研究张盛;金翔;周桦;刘土光【摘要】利用有限元软件ANSYS和边界元软件Sysnoise对加肋圆柱壳建造中可能产生的椭圆度、轴线倾斜、舱壁倾斜偏移的多种误差进行仿真计算,分析制造过程中产生的不同尺寸误差模型的系统声辐射特性.结果表明,声功率随着几何偏差尺寸增大而增大,但在所确定的加工工艺允许的要求范围内,这些偏差对声辐射影响很小,其中椭圆度对结构声学性能的影响较其他两种结构误差稍大.%By using of FEM software ANSYS and BEM software Sysnoise, simulation models for cylindrical pressure shell structure with different types of construction error were established, I. E. The ellipticity of shell section, the oblique of shell axes and the offset of bulkhead. And then we analyzed the characteristic parameters of the key construction technology which influenced the low noise construction technology of representative structure. The analysis results show that sound radiation power increases with the construction error increasing. However, the construction error can only imperceptibly influence the structure sound radiation power in the range of allowable error while the ellipticity of shell section is the most important factor in the three kinds of construction errors.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2011(006)004【总页数】8页(P43-50)【关键词】加肋圆柱壳;制造工艺;声辐射功率【作者】张盛;金翔;周桦;刘土光【作者单位】武昌船舶重工有限责任公司,湖北武汉430060;武昌船舶重工有限责任公司,湖北武汉430060;武昌船舶重工有限责任公司,湖北武汉430060;华中科技大学,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】U661.43加肋圆柱壳结构作为典型船体分段结构，其工件大、制造工序多、工艺复杂，结构的装配、加工和运输过程中产生的变形，以及期间产生弹塑性变形的规律难以掌握和控制，误差的产生不可避免，从而可能会对结构的功能特性以及声学特性产生一定影响。
外壳与肋对双层回转壳体的振动声辐射影响孙磊;商德江;王川;吴宝勤【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2009(000)019【摘要】本文以圆柱壳体为例讨论了回转壳体单双层壳体结构在流场中振动声辐射的数值计算方法,并建立了其有限元和边界元分析模型.先利用有限元软件ANSYS计算水下航行器结构和外部流体介质的耦合振动,得到耦合振动的节点位移响应值.再将数据导入边界元软件SYSNOISE计算了流体结构耦合状态下壳体结构的辐射声功率和辐射效率等声学量.借助这两个软件计算得出壳体在流场中的振动声辐射特性,分析了外壳与肋对双层回转壳体振动声辐射的影响.本文分析计算了不同形状壳体结构在单点简谐激振力作用下产生的结构振动和声辐射特性.通过比对单双层壳体结构以及改变双壳结构外壳、肋骨厚度情况的振动声辐射特性,综合分析后得出外壳与肋对双层壳体结构水下辐射声的影响.【总页数】3页(P219-220,222)【作者】孙磊;商德江;王川;吴宝勤【作者单位】海军海洋测绘研究所,天津,300061;哈尔滨工程大学水声工程学院,黑龙江哈尔滨,150001;海军海洋测绘研究所,天津,300061;海军海洋测绘研究所,天津,300061【正文语种】中文【中图分类】P754【相关文献】1.环肋双层圆柱壳外壳体隔冲性能研究 [J], 冯刚;朱锡;张振华2.水中有限长纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射影响因素研究 [J], 廖长江;蒋伟康;王云;段浩3.阻尼处理对水下弹性壳体振动声辐射影响分析 [J], 郝承智;王敏庆;胡卫强4.水下加肋双层圆柱壳体的振-声传递路径分析 [J], 张磊;曹跃云;杨自春;何元安5.外壳板采用纵骨加强的双层加肋圆柱壳水下声辐射分析 [J], 曾革委;黄玉盈;谢官模因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳声振性能分析夏利福;杨德庆【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2018(037)018【摘要】在保证结构承载能力的前提下,设计了含轻量化、减振降噪性能优良的负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳结构,探索将其应用于潜艇动力设备舱舱段,以降低因动力设备引起的振动与噪声.通过调节超材料肋板宽度,可改变双层圆柱壳结构的整体刚度,调节超材料功能基元壁厚、角度以及基元层数可改变双层圆柱壳结构的隔振及声辐射性能;研究了保持肋板总质量不变条件下,超材料功能基元层数对双层圆柱壳结构隔振与声辐射性能的影响;给出了不同超材料肋板结构宽度、功能基元负泊松比及基元层数下双层圆柱壳结构的强度、固有频率、加速度响应级、振级落差、振动传递率以及辐射声功率.通过与常规双层圆柱壳结构对比,证实了采用负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳结构轻量化优势与低噪声性能.【总页数】7页(P138-144)【作者】夏利福;杨德庆【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院高新船舶与深海开发装备协同创新中心海洋工程国家重点实验室,上海200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院高新船舶与深海开发装备协同创新中心海洋工程国家重点实验室,上海200240【正文语种】中文【中图分类】U661【相关文献】1.壳间新连接结构形式下双层圆柱壳声振性能分析 [J], 夏齐强;陈志坚2.水下加肋双层圆柱壳体的振-声传递路径分析 [J], 张磊;曹跃云;杨自春;何元安3.水下双层圆柱壳全频段声振特性研究 [J], 张波;向阳;郭宁;李飞;肖鸿飞4.双层圆柱壳舷间声通道对壳体声振性能的影响 [J], 楼京俊; 屈铎; 唐宇航; 张振海5.含负泊松比超材料构件的潜艇振动与声辐射性能分析 [J], 夏利福; 杨德庆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅海中圆柱壳的声辐射特性分析缪宇跃;李天匀;朱翔;王鹏;张冠军【摘要】根据声学边界元理论,本文在考虑海面和吸声海底的声反射作用基础上,对格林函数进行修正,建立波导域声辐射模型,并分析了浅海中圆柱壳的声辐射特性.研究发现吸声和刚性海底边界条件下圆柱壳的辐射声场有明显差别;可采用波导中点源格林函数预测圆柱壳的声辐射特性.结果表明边界反射作用随着圆柱壳离开海面或海底而减弱,随着场点离开圆柱壳而增强;且水深方向上声压呈周期性波动,其周期规律与海底边界类型无关.本文用声学点源的辐射叠加原理解释研究现象的产生机理,可为工程应用提供理论参考.%According to the acoustical boundary element theory on acoustics and considering the sound reflection effect of the sea surface and sound-absorbing seabed, the Green Function was modified, and an acoustical radiation model in the waveguide domain was established. In addition, the acoustical radiation properties of a cylindrical shell in the shallow sea was analyzed. It is found that the sound absorption is apparently different from the radiative sound field of the cylindrical shell under the conditions of a rigid seafloor. The Green Function on the point source in the parallel waveguide space can be used to forecast the acoustical radiation of the cylindrical shell. When a cylindrical shell leaves the sea surface or sea-floor, the boundary reflection effect will weaken;when a field point leaves the cylindrical shell, the effect will strength-en. In the direction of the water's depth, the sound pressure fluctuates periodically, its periodic law is irrelevant to the type of seabed boundary. The radiation superposition principle of the acoustical pointsource is used to explain the forma-tion theory of such a phenomenon, which can provide a theoretical reference for engineering applications.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2017(038)005【总页数】8页(P719-726)【关键词】边界元;浅海;圆柱壳;声辐射;吸声海底;波导;格林函数;点源【作者】缪宇跃;李天匀;朱翔;王鹏;张冠军【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074;船舶与海洋水动力湖北省重点实验室,湖北武汉430074;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074;船舶与海洋水动力湖北省重点实验室,湖北武汉430074;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074;船舶与海洋水动力湖北省重点实验室,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;船舶与海洋水动力湖北省重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TB532有限空间中结构的声辐射特性往往不可避免地受到边界影响，其中半空间声辐射问题的研究较为成熟。
