用有限元-虚边界元法分析壳体结构的辐射声场

摘要

该文以封闭耦合壳体为研究对象,应用有限元法和虚边界元最小二乘法建立了求解结构振动声辐射的一般方法,推导了虚边界元最小二乘法计算结构辐射声场的基本公式,编制了相应的计算程序.与普通边界元方法相比,该方法的优点是可以避免奇异积分的处理,求解系数矩阵对称,计算效率高,克服了特征频率处解非唯一等缺点,程序实现容易.以脉动球声辐射为例,通过数值解与解析解的比较,验证了该方法的正确性.进而对壳体结构参数:板厚,边界条件,激励力位置等与结构辐射声场的关系进行了计算,结果表明,壁厚,边界条件,激励力位置等的变化对结构体声辐射有很大的影响,应用该方法可以进一步计算结构在不同频率下,阻尼变化,阻尼处理位置,加筋方式等各种参数变化时的结构辐射声场,研究结论对于壳体的低噪声优化设计有一定的意义.