螺旋桨激励下桨-轴系-艇体水下声振耦合响应特性的理论与实验研究

摘要

螺旋桨激励力通过桨-轴系传递到艇体,引起艇体的振动,向水中辐射高分贝的噪声,导致整艇的声隐身性能下降.因此,耦合系统在螺旋桨激励下的声振耦合特性对总体结构设计至关重要.本文综合利用耦合有限元/边界元的数值方法和水下大尺度模型振动与声辐射实验,研究了桨-轴系-艇体耦合系统在螺旋桨激励下的振动与水下声辐射特性.分析得到了低频段耦合系统的优势声辐射结构模态,为艇体结构以及轴系的声学优化设计提供了理论基础.基于地震响应计算模型,构造了一种可以考虑螺旋桨弹性对整艇声辐射影响的桨的等效模型,通过数值计算和实验给出了螺旋桨一阶固有特性对系统声振耦合响应的影响规律,给出了螺旋桨与轴系-艇体耦合结构的匹配性设计思想,具有重要的工程应用价值.