船舶板壳结构声振相似性研究开题报告

全文总字数：4665字

1. 研究目的与意义（文献综述）

现如今船舶在航行中还存在着多个问题，而其中板壳结构振动噪声问题是非常重要的组成因素。结构振动声辐射研究已有着相当长的历史，而对该问题的研究仍然在不断进行，其重要的理论意义不言而喻。在船舶设计的初期阶段设计者就考虑到结构振动和噪声问题，满足低振动和低声的性能要求将会有效提升船舶在市场的竞争力甚至舰船在作战中的生命力。舰船上的噪声不仅会降低随船人员的舒适性，而且影响着船上精密设备的工作性能和工作寿命，给探测数据带来噪声污染。因此对于振动噪声控制的研究具有很高的社会和经济价值，同时对国防事业也意义深远。

对水下复杂壳体结构的耦合振动和辐射声问题的研究，将有助于认识噪声产生的机理甚至识别噪声源，这样可使减振降噪工作做到有的放矢，取得比较满意的效果。然而，单纯地依靠数值计算对水下复杂壳体结构进行研究，很难解决水下航行器等结构实现安静化所遇到的困难。因此，在此背景下提出了采用水下大型复杂结构的相似模型来预测它的结构振动和声辐射特性的方法。

我国目前对船舶板壳结构振动也在不断研究探索中，葛萌^[1]基于相似理论的环形桁架天线振动相似性研究，利用相似理论中的经验公式方法，推导了环形桁架天线结构基频与各物理参数之间的经验公式，并验证了公式的可行性；黄礼坤^[2]转子系统动力模型变态相似分析及设计方法研究，以相似理论为基础，利用数值仿真方法，系统研究了转子系统动力模型正态和变态相似问题，并针对转子系统变态模型设计问题提出了一种基于优化算法的转子系统模型设计方法；刘佩^[3]潜深对圆柱壳振动声辐射的影响及相似性研究，采用有限元和边界元法建立了圆柱壳振动声辐射的相似性理；陈喆^[4]基于相似理论和模型试验的结构动响应分析，通过相似三定理和相似准则导出方法，深入研究了结构动力学模态参数的相似关系；陈美霞^[5]双层圆柱壳内外壳振动与声辐射相似性研究，分析了内外壳振型的相似性，提出用相似性系数来 描述振型的相似程度；黄思凝^[6]钢筋混凝土结构小比例尺模型相似性研究；王三德^[7]水下复杂弹性壳体的相似性研究，通过构件试验、模型振动台试验与数值模拟，进相似偏差对比分析研究，考察了相似性协调设计方法的有效性、合性和可性；俞孟萨^[8]弹性结构振动和声辐射的相似性分析，讨论了有限长单、 双层壳体声辐射性能的差别以及双层壳体壳间连接形式和实板参数的变化对其声辐射性能的影响；骆东平^[9]有限长双层壳体声辐射理论及数值分析，讨论了有限长单、 双层壳体声辐射性能的差别以及双层壳体壳间连接形式和实板参数的变化对其声辐射性能的影响；汤渭霖[^10]水中有限长加肋圆柱壳体振动和声辐射近似解析解，通过数值仿真算例对外力激励下有限长纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射影响因素进行了研究。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本文主要通过调研板壳结构声振相似性研究方法及理论，进行板壳结构声振相似性理论分析。然后建立板壳结构声振相似性仿真模型，计算板壳结构的固有频率、振动响应和声辐射，根据仿真结果进行分析研究，得出船舶板壳结构声振相似性规律和应用。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1—3 周： 英文翻译，完成开题报告和文献综述

第4—6 周： 查阅国内外最新的文献资料，调研分析板壳结构声振相似性研究方法

第7—8 周： 板壳结构声振相似性理论分析，做出论文的框架和大纲，为进一步研究打下坚实的基础

4. 参考文献（12篇以上）

[1]葛萌.基于相似理论的环形桁架天线振动相似性研究[d].哈尔滨工业大学,2015.

[2]黄礼坤.转子系统动力模型变态相似分析及设计方法研究[d].中南大学,2013.

[3]刘佩.潜深对圆柱壳振动声辐射的影响及相似性研究[d].大连理工大学,2013.