充液管路与弹性壳耦合振动及声辐射特性研究

【作者】 吴江海； 孙玉东；

【机构】 中国船舶科学研究中心,船舶振动噪声重点实验室；

【摘要】 充液管路广泛应用于船舶动力、冷却等系统,管路同时在外部设备与内部流体脉动激励作用下,产生流固耦合现象。过大的振动响应会引起设备与系统故障,严重时甚至会影响军用船舶的隐身性与作战性能,因此对充液管路流固耦合振动与辐射噪声线谱产生机理、传播特性的研究一直是国内外学术与国防中研究热点。本论文首先采用子结构法,建立空间充液管路流固耦合动力学模型并进行试验验证,探索振动弹性波能量在复杂管路系统中传播与转换特性;将水下航行器船体结构简化为典型圆锥-圆柱-半球组合壳结构,推导建立组合壳振动及水下声辐射整体动力学模型,利用管路支撑处边界协调方程,将复杂空间管路与组合壳体进行组装,建立管路与组合壳耦合结构振动及声辐射模型;进一步开展组合壳振动功率流可视化研究与管路振动传递路径分离,统一耦合结构振动与声辐射在功率物理量下的评价体系,探索耦合结构弹性波能量转换与辐射噪声机理;最后将复合材料引入管壁周期结构设计中,探索复合材料充液管道流固耦合特性以及周期结构滤波特性在管道减振降噪中的应用。更多还原