水压载荷作用下正交各向异性圆柱壳自由振动分析

作     者：邵浩峰 靳洋 林壮 杨丽红 吴林志 SHAO Haofeng;JIN Yang;LIN Zhuang;YANG Lihong;WU Linzhi

作者机构：哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶材料与力学工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 

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

年 卷 期：2024年第43卷第17期

页      面：34-40,70页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 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)] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：中央高校基本科研业务费(3072023CFJ0205) 黑龙江省自然科学基金研究团队项目“先进舰船复合材料结构力学”(TD2020A001) 

主　　题：正交各向异性圆柱壳 水下自由振动 波传播法 流固耦合 无人潜航器(UUV)耐压壳 

摘      要：复合材料圆柱壳质量轻、力学性能好,在水下无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)的耐压壳方面具有广阔的应用前景,掌握其在水压载荷作用下的声振特性对UUV的声隐身设计至关重要。本文基于Flügge圆柱壳理论,采用波传播法,开展了在水压载荷作用下的正交各向异性圆柱壳自由振动研究。运用牛顿迭代法求解水下正交各向异性圆柱壳的特征频率,并通过与COMSOL有限元仿真对比,验证了理论模型的正确性。结果表明,浸没圆柱壳受流固耦合与水压载荷共同作用,特征频率减小,模态振型发生改变。本文还对圆柱壳进行参数化分析,系统研究了薄壁圆柱壳的长径比、厚径比以及材料参数对圆柱壳特征频率的影响规律。本文的研究结果为UUV耐压壳水下声振特性分析提供了理论依据和数据参考,对UUV声隐身设计具有重要意义。