高速船结构噪声传播及其阻尼被动控制的研究

摘要

该文在理解结构噪声在船舶结构中的传播规律的基础上,通过考察周期梁、L形板中的振动功率流特点,重点认识阻尼对输入、输出功率流的影响,为结构噪声阻尼控制提供机理支持.梁结构中能传播的各种非常复杂波型.在板中的弯曲波主要为柱面波的形式,此柱面波在各方向上的传播机率相同.在加筋板中,当外力场在梁上时,近场中的弯曲波功率流主要由梁来携带,而板中的功率流则是远场中占优.梁和板为阻尼敷涂的基本对象.在船体结构中,梁主要是传播各种固体弹性波,板则主要是噪声的辐射体.从振动功率上看,在周期梁中,相同位置和振源在不同的振动模态中输入的功率流是不一样的,可以通过结构频率范围和振动模态,来选取合适的振源位置来减少输入功率流.在传播域中,增加阻尼后振动功率流呈指数性衰减,但在衰减域中,增加阻尼反而会促使结构中的弯曲波传播.在材料不连续的板中,存在阻尼的合理位置、宽度等优化参数.阻尼材料的特性很容易受环境、施工工艺等的影响,力学性质表现出非线性.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2结构噪声研究的动态与进展

1.2.1理论基础

1.2.2弹性波传播

1.2.3结构振动功率流

1.2.4船舶噪声阻尼控制

1.3本文的主要内容

第二章阻尼基本物理特性

2.1引言

2.2阻尼基本性质

2.2.1阻尼减振降噪原理

2.2.2材料损失因子

2.2.3阻尼材料的能量消耗与评估

2.2.4阻尼材料的影响因素

2.3结构表面阻尼处理分析

2.3.1结构阻尼表面处理类型

2.3.2表面阻尼处理分析

2.4算例

第三章船体结构中的波传播

3.1引言

3.2功率流的基本公式

3.3板、梁振动功率流

3.3.1梁扭转波功率流

3.3.2点力激励下梁弯曲波功率流

3.3.3弯矩激励下梁弯曲波功率流

3.3.4外力激励下板中的弯曲振动功率流密度

3.4加筋板结构振动功率流

3.4.1波动控制方程

3.4.2力激励下的输入和传播功率流

3.5结果分析

第四章周期梁结构振动功率流

4.1引言

4.2导纳函数和波传播常数

4.2.1导纳函数位移表示法

4.2.2传播常数导纳表示

43无阻尼周期简支梁振动功率流

4.3.1传播功率流

4.3.2输入功率流

4.4阻尼分析

4.5结论

第五章薄板波导中的振动功率流

5.1引言

5.2功率流表达式

5.3有阻尼层的L形连接板中的功率流

5.3.1振动方程及其解

5.3.2常系数的确定及功率流表达式

5.4阻尼层参数对振动功率流的影响

第六章结构噪声阻尼控制实船试验

6.1引言

6.2试验的对象及内容

6.3仪器及其工作原理

6.3.1传感器

6.3.2放大器

6.3.3记录仪

6.3.4分析仪

6.3.5声级计

6.4测量条件及测点的布置

6.4.1测量条件

6.4.2测点的布置

6.5测试船的总体布置

6.6测试船阻尼降噪控制

6.6.1阻尼层基本参数

6.6.2阻尼措施

6.7测量结果与分析

6.7.1振动测试结果

6.7.2噪声测量结果

6.8本章小结

第七章全文总结及进一步工作的展望

7.1全文总结

7.2对未来工作的设想

致谢

参考文献