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轴-艇耦合系统声振仿真中的不规则频率问题
1
作者 段嘉希 张林 +2 位作者 孙雪海 殷丽君 笪良龙 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1611-1621,共11页
采用边界元方法求解频域流固耦合问题时,在内域虚拟流场的共振频率处会出现不规则频率问题,在这些不规则频率处辐射声场的求解常常出现较大波动。为研究实尺度潜艇的水下振动声辐射,本文建立基于Suboff艇型的轴系-艇体耦合系统。基于有... 采用边界元方法求解频域流固耦合问题时,在内域虚拟流场的共振频率处会出现不规则频率问题,在这些不规则频率处辐射声场的求解常常出现较大波动。为研究实尺度潜艇的水下振动声辐射,本文建立基于Suboff艇型的轴系-艇体耦合系统。基于有限元/边界元法,分别采用/不采用消除不规则频率的封闭虚拟阻抗曲面(CVIS)法,计算轴系-艇体耦合系统的中低频段振动及辐射噪声。结果表明:(1)对于湿表面外形较复杂的细长艇体,同样会出现不规则频率,甚至连成“不规则频带”;(2)若不消除不规则频率,不规则频率处的辐射声压级有较大误差,在深海环境中可以“污染”到远场会聚区处;(3)对于主体结构为细长圆柱壳的艇形,首个不规则频率可参照与之尺度相当的细长圆柱壳不规则频率的表达式得出,首个无量纲不规则频率约为ka=2.4。 展开更多
关键词 边界元 振动声辐射 不规则频率 会聚区
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加肋圆柱壳结构的FE-BE算法网格尺度划分原则研究 被引量：3
2
作者 黄振卫 周其斗 +2 位作者 纪刚 孟庆昌 段嘉希 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期147-150,186,共5页
研究结构有限元耦合流体边界元算法(FE-BE算法)中结构湿表面的网格尺度划分原则具有十分重要的意义。以有限长加肋圆柱壳为研究对象,采用波数谱分析方法分离出结构主振型分量(携带能量最多的振动模式)。根据分析结果提出FE-BE算法中结... 研究结构有限元耦合流体边界元算法(FE-BE算法)中结构湿表面的网格尺度划分原则具有十分重要的意义。以有限长加肋圆柱壳为研究对象,采用波数谱分析方法分离出结构主振型分量(携带能量最多的振动模式)。根据分析结果提出FE-BE算法中结构湿表面的网格尺度划分原则,并采用FE-BE算法验证了该原则的有效性。 展开更多
关键词 加肋圆柱壳 结构有限元耦合流体边界元 振动与声辐射 网格尺度
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网格参数与离散格式对潜艇阻力预报精度的影响 被引量：7
3
作者 吕晓军 周其斗 段嘉希 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第2期40-44,共5页
借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于... 借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于不同的离散格式,网格的细化都能提高计算精度;当网格模型壁面Y+值控制在200以内且采用二阶精度离散格式计算时,较稀的网格模型也能得到误差小于3%的计算结果。 展开更多
关键词 潜艇 阻力系数 网格参数 离散格式
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敷设气囊的充水圆柱壳的声辐射特性 被引量：4
4
作者 段嘉希 周其斗 郑晗 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期183-190,共8页
为降低充水圆柱壳受内部点声源激励时的水下辐射噪声,在其外壳上敷设气囊,形成气囊圆柱壳。为指导气囊圆柱壳的设计,将充水裸圆柱壳和充水气囊圆柱壳分别简化为单、双层无限长隔板。比较隔板、气体与水的波阻抗,分析气体声速与层厚对双... 为降低充水圆柱壳受内部点声源激励时的水下辐射噪声,在其外壳上敷设气囊,形成气囊圆柱壳。为指导气囊圆柱壳的设计,将充水裸圆柱壳和充水气囊圆柱壳分别简化为单、双层无限长隔板。比较隔板、气体与水的波阻抗,分析气体声速与层厚对双层无限长隔板在平面声波入射时的低频声辐射的影响机理。分析表明,声速小的气体和适当的气层厚度可以降低双层障板的辐射噪声。采用声无限元法计算气囊圆柱壳的水下声辐射,结论与对隔板的机理分析吻合。优化设计出的充水CO2气囊圆柱壳的水下辐射声功率与远场辐射声压明显低于充水裸圆柱壳。 展开更多
关键词 气囊圆柱壳 隔板 辐射声功率 声速 无限元法
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采用钢丝加强的气囊式声学覆盖层的减振降噪效果 被引量：1
5
作者 段嘉希 周其斗 +1 位作者 纪刚 谢志勇 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期107-112,共6页
为降低加肋圆柱壳受内部力激励时的振动与辐射噪声,在其外表面整体敷设了气囊式声学覆盖层。气囊式声学覆盖层由内外层橡胶蒙皮与内部充入的气体组成,并在外层蒙皮中嵌入环形或螺旋形钢丝。在此基础上,将外层蒙皮简化为一维无限长障板,... 为降低加肋圆柱壳受内部力激励时的振动与辐射噪声,在其外表面整体敷设了气囊式声学覆盖层。气囊式声学覆盖层由内外层橡胶蒙皮与内部充入的气体组成,并在外层蒙皮中嵌入环形或螺旋形钢丝。在此基础上,将外层蒙皮简化为一维无限长障板,采用理论方法研究了该障板的声传播特性,并采用附加质量与附加阻尼的有限元耦合边界元算法计算了敷设气囊式声学覆盖层的加肋圆柱壳的水下振动与辐射噪声,结果表明:采用钢丝加强的气囊式声学覆盖层可以有效降低加肋圆柱壳的振动与辐射噪声。静力学计算表明:增加钢丝的数量和钢丝直径可以更有效地增加外层蒙皮的刚度。 展开更多
关键词 加肋圆柱壳 有限元/边界元法 气囊覆盖层 钢丝
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外层蒙皮加强充水气囊圆柱壳的声辐射 被引量：1
6
作者 段嘉希 周其斗 方斌 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第6期62-65,共4页
为降低充水加肋圆柱壳受内部点声源激励时的辐射噪声,在其外表面整体敷设了气囊式声学覆盖层。气囊式声学覆盖层由内外层橡胶蒙皮与内部充入的气体组成,并在外层蒙皮中嵌入一层较薄的铝质芯板或在外层蒙皮中嵌入等间距的钢丝环。采用声... 为降低充水加肋圆柱壳受内部点声源激励时的辐射噪声,在其外表面整体敷设了气囊式声学覆盖层。气囊式声学覆盖层由内外层橡胶蒙皮与内部充入的气体组成,并在外层蒙皮中嵌入一层较薄的铝质芯板或在外层蒙皮中嵌入等间距的钢丝环。采用声无限元法,计算敷设气囊式声学覆盖层的充水圆柱壳的水下辐射噪声,结果表明采用铝板加强外层蒙皮的气囊式声学覆盖层可以降低充水气囊圆柱壳的水下辐射噪声,而采用钢丝环加强外层蒙皮则不能够降低充水气囊圆柱壳的水下辐射噪声。 展开更多
关键词 充水圆柱壳 声无限元法 气囊覆盖层 铝板 钢丝环
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钢木复合水平尾翼的振动与声学特性
7
作者 段嘉希 周其斗 +1 位作者 纪刚 谢志勇 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期99-102,共4页
依据阻抗失配原则,将山枣木填充到水下航行器尾翼的钢架中,以环氧树脂粘合,形成钢木复合尾翼。使用有限元耦合边界元方法分析钢木复合尾翼的水下振动与声辐射特性,并优化设计出一种钢-水-木复合尾翼。以尾翼外湿表面的均方法向速度级和... 依据阻抗失配原则,将山枣木填充到水下航行器尾翼的钢架中,以环氧树脂粘合,形成钢木复合尾翼。使用有限元耦合边界元方法分析钢木复合尾翼的水下振动与声辐射特性,并优化设计出一种钢-水-木复合尾翼。以尾翼外湿表面的均方法向速度级和辐射声功率级为衡量指标,与传统的非耐压充水泊尾翼进行了比较分析。结果表明:在不改变尾翼外形且不增加翼重量的情况下,钢-水-木复合尾翼能够很好地控制尾翼的振动与声辐射。 展开更多
关键词 阻抗失配 钢木复合结构 有限元耦合边界元方法 振动与声辐射 钢-水-木复合尾翼
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声激励位置对简单导管声辐射特性的影响（英文）
8
作者 郑晗 周其斗 段嘉希 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期747-756,共10页
文章借助NASTRAN软件,研究了单极子和偶极子声激励位置对简单刚性导管声辐射特性的影响。结果表明:(1)声源的径向位置对导管声辐射影响大,而轴向位置影响小,声源越靠近导管壁,辐射声功率峰值越大;(2)对于单极子而言,声源偏离径向中心位... 文章借助NASTRAN软件,研究了单极子和偶极子声激励位置对简单刚性导管声辐射特性的影响。结果表明:(1)声源的径向位置对导管声辐射影响大,而轴向位置影响小,声源越靠近导管壁,辐射声功率峰值越大;(2)对于单极子而言,声源偏离径向中心位置时,声场的对称性取决于声源的频率值;(3)偶极子声源的方向对于导管声辐射特性的影响很大,必须加以考虑。 展开更多
关键词 导管声学 单极子 偶极子 声激励
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纵桁穿过边缘开孔舱壁对环肋圆柱壳水下声辐射特性的影响 被引量：1
9
作者 仪修阳 周其斗 +2 位作者 纪刚 段嘉希 黄振卫 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期83-88,共6页
为研究纵桁穿过边缘开孔舱壁对环肋圆柱壳水下声辐射特性的影响,采用结构有限元耦合流体边界元方法,通过FORTRAN和DMAP混合编程处理流体附加质量和附加阻尼,计算在不考虑开孔加强结构的条件下,不同舱壁边缘开孔数量、半径及分布角度的... 为研究纵桁穿过边缘开孔舱壁对环肋圆柱壳水下声辐射特性的影响,采用结构有限元耦合流体边界元方法,通过FORTRAN和DMAP混合编程处理流体附加质量和附加阻尼,计算在不考虑开孔加强结构的条件下,不同舱壁边缘开孔数量、半径及分布角度的圆柱壳表面均方法向速度级与辐射声功率级频响曲线。结果表明:舱壁边缘开孔分布角度对环肋圆柱壳湿表面均方法向速度级和辐射声功率级的分贝值影响很小,但对两声学衡量指标的峰值数影响明显;边缘开孔数量、半径对两声学衡量指标的分贝值影响明显,且对峰值数影响显著。因此,在设计潜艇舱壁结构时,需合理设置边缘开孔参数。 展开更多
关键词 边缘开孔舱壁 流固耦合 环肋圆柱壳 声辐射
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纵桁分布方式对结构振动与声辐射的影响 被引量：1
10
作者 刘帆 周其斗 +2 位作者 纪刚 黄振卫 段嘉希 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第1期142-146,共5页
研究纵桁分布方式对结构振动与声辐射的影响,对于实际水下大型结构物的声学分析和优化具有重要的指导意义;以加肋圆柱壳为研究对象,采用了结构有限元耦合流体边界元算法,研究了不同纵桁间距分布方式对结构振动与声辐射的影响;数值计算... 研究纵桁分布方式对结构振动与声辐射的影响,对于实际水下大型结构物的声学分析和优化具有重要的指导意义;以加肋圆柱壳为研究对象,采用了结构有限元耦合流体边界元算法,研究了不同纵桁间距分布方式对结构振动与声辐射的影响;数值计算结果表明:对于本算例,在频率大于400 Hz时,纵桁的存在对加肋圆柱壳水下的减振和降噪有良好的效果;其中,等比增加间距的纵桁分布方式对结构减振和降噪效果最好;但纵桁的存在增大了结构在高频时的辐射效率,同时也增加了结构重量,这在设计时是需要考虑的。 展开更多
关键词 加肋圆柱壳 纵桁 声辐射 分布方式 有限元-边界元
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