统计能量法计算水下圆柱壳辐射噪声准确性的验证与分析

作     者：张恺 纪刚 周其斗 刘文玺 ZHANG Kai;JI Gang;ZHOU Qidou;LIU Wenxi

作者机构：海军工程大学舰船工程系 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2017年第12卷第4期

页      面：89-94页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 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] 

主　　题：统计能量法 声辐射 子系统 内损耗因子 

摘      要：[目的]统计能量法(SEA)是解决结构高频振动与声辐射问题的有效方法,但是该方法通常假定流体为轻质流体,在分析水中结构时其计算结果可能不准确。[方方法]分别运用SEA方法和有限元耦合边界元法(FEM/BEM)计算水下圆柱壳模型的辐射声压级,以验证SEA预报水下圆柱壳辐射噪声的准确性。运用SEA计算不同的子系统划分方式和不同的内损耗因子误差时圆柱壳的辐射声压级,分析影响SEA计算结果准确性的因素。[结结果]在400 Hz以下时SEA和FEM/BEM的计算结果相差很大,在400 Hz以上基本一致;不同子系统的划分方式造成的误差在5 dB左右;内损耗因子误差100%时造成的误差在2~3 dB。[结论]通过研究发现,在模态密度足够时可以使用SEA计算水下圆柱壳的辐射噪声,对于低频沿周向划分子系统不可靠,可能导致计算结果不准确;对于高频沿周向划分子系统比沿轴向划分子系统得出的计算结果更准确;对于能量高的子系统其内损耗因子误差对仿真结果影响更大,应采取更精确的方式确定其内损耗因子。研究结果对于运用SEA研究水下结构振动与噪声问题有一定参考价值。