水下椭圆柱壳声振加筋处理方法研究开题报告

全文总字数：5880字

1. 研究目的与意义（文献综述）

有限长加筋圆柱壳体能有效的提高结构的结构强度和刚度性能，被广泛的应用于航空航天、海洋工程等多种工程领域中。因此增强民用产品的舒适性能以及军工产品的隐蔽性是非常有必要的。由于加筋的原因，增加了原柱壳体的振动与噪声辐射的复杂性[1] ，加筋结构的结构噪声主要来自于内部机械激励壳体振动并带动周围流体产生辐射。因此通过对水下加筋壳体的研究，探索流体、壳体组成的流固耦合体的声振特性，也就具有更广泛意义。

振源激励通过结构的振动传递，最后引起声辐射这一课题，最早是德国在1940年发展起来的，当时主要应用在减少潜艇的辐射噪声和建筑声两个方面[2]。这一课题一直以来都受到各国政府、研究机构的的普遍重视，特别对于军事武器，水下潜艇、鱼雷等武器隐蔽性能尤为重要[3]。同时对于声振特性的研究，不仅局限于水下结构，还被拓展到，航空航天工程、交通运输、建筑等工程领域[4,5]。

水下圆柱壳体振动与声辐射问题一直是振动与噪声控制研究领域的热点，国外众多学者都对此进行了研究：laulagent[6,7]系统地研究了有限长加环肋圆柱壳体的声辐射性能,认为环肋对壳体振动均方速度有较强的影响,但对壳体辐射声功率影响较小;stepanishen[8]采用模态叠加法和辐射阻抗法研究了基本圆柱壳在流体中的振动与声辐射问题;burroughs[9]在分析中采用单点激励、双周期加肋、有流体负荷的无限长圆柱壳为模型,考虑流体负荷的影响以及肋骨之间的影响,计算中将每组肋骨的影响分别加到基本圆柱壳上，并将计算结果与测量得到的双周期加肋有限长圆柱壳的远场声辐射数据进行了比较,结果表明理论计算值与实验值符合较好。williams等[10]采用半解析方法分析了无限长和有限长圆柱壳的声辐射特性，他们指出，无限长圆柱壳远场声压的相位角具有不连续性，然而有限长结构的声辐射特性则没有这种特征。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本文主要通过进行水下椭圆柱壳加筋处理方法调研分析，调研分析水下壳体结构加筋的材质、类型、铺设方式、铺设位置，并通过对比分析，基于有限元分析软件ansys建立不同的水下加筋椭圆柱壳数值仿真模型，分析水下不同加筋类型椭圆柱壳振动与声辐射特性，通过对比分析刚度均摊法、等效替代法等加筋处理方法对水下加筋椭圆柱壳声振特性的影响，分析各种加筋处理方法的适用范围，为水下柱壳结构声振特性研究提供指导。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

（1）查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需技术方案及措施。确定方案及研究路线，完成英文翻译、文献综述报告及开题报告；（第1周—第3周）

（2）查找并阅读文献，对国内外水下圆柱壳加筋处理办法进行调研，并对调研结果进行归纳总结，进行对比分析，并学习研究刚度均摊法、等效替代法等加筋处理方法；（第4周）

（3）搜集水下水下加筋椭圆柱壳相关的几何参数，并学习有限元分析软件ansys，为后续水下加筋椭圆柱壳声振模型建立及声振特性分析做准备； （第5周—第6周）

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 廖长江, 蒋伟康, 王云, et al. 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]. 振动与冲击, 2009(05):81-86 90 212-213.

[2] 刘伯胜, 雷家煜. 水声学原理[m]. 2010.

[3] 吴仕昊. 桨—轴—艇耦合结构的振动和声辐射特性理论与试验研究[d]. 2015.