一种基于流固耦合问题的低频散射声场预报方法

作     者：唐永壮 周其斗 谢志勇 刘文玺 赵鹏 TANG Yongzhuang;ZHOU Qidou;XIE Zhiyong;LIU Wenxi;ZHAO Peng

作者机构：海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2023年第42卷第17期

页      面：78-85页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 08[工学] 070206[理学-声学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 080103[工学-流体力学] 081402[工学-结构工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0837[工学-安全科学与工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52071334) 

主　　题：散射声场预报 边界积分方程 流固耦合 DMAP语言 

摘      要：提出了一种流固耦合作用下的低频散射声场预报方法。从边界积分方程出发,推导弹性散射中流固耦合方程,通过引入附加质量、附加阻尼、附加压力概念实现解耦。将弹性散射表述为纯刚性散射项与二次辐射项的叠加,建立了刚性散射与弹性散射的联系。与辐射问题不同,散射中流体对结构的作用不仅表现为附加质量和附加阻尼,还存在一个与结构响应无关的压力项,且该压力项是二次辐射项的激励源。采用Fortran编写了边界元算法程序,用DMAP语言实现与Nastran的对接,形成了完整的散射声场预报方法,通过与理论结果对比,验证了预报方法的正确性。圆柱壳散射的计算结果表明:低频散射时弹性不可忽略;圆柱壳厚度对弹性散射强度和指向性有明显影响;肋骨对柱壳散射的影响与振动形式有关,环肋骨对以弯曲模态为主的弹性散射影响很小。