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基于辐射噪声线谱削峰的双层加肋圆柱壳结构声学设计

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北京理工大学学报 2014年第1期34卷 32-38页

作者：夏齐强陈志坚海军工程大学舰船工程系湖北武汉430033

为降低水下航行器辐射噪声线谱,提出了一种弱辐射双层加肋圆柱壳结构.采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应幅值控制机理;引入圆截面内运动假设,利用模态展开法推导了环肋径向机械阻抗表达式;基于阻抗失配、波形转换原理,设计了阻... 详细信息

为降低水下航行器辐射噪声线谱,提出了一种弱辐射双层加肋圆柱壳结构.采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应幅值控制机理;引入圆截面内运动假设,利用模态展开法推导了环肋径向机械阻抗表达式;基于阻抗失配、波形转换原理,设计了阻抗加强环肋模型,并利用波动理论分析了其隔振性能;考虑壳间托板的强耦合作用,对托板进行了阻波设计.将阻抗增强肋骨和复合阻波托板联合应用到双层壳结构声学设计中,数值分析了设计前后双层壳振动与声辐射性能.结果表明:提出的新型双层加肋圆柱壳能有效实现辐射噪声线谱削峰,振动均方速度、辐射声功率和辐射声压大幅降低,具有显著的减振降噪效果.

关键词：双层加肋圆柱壳振声性能线谱削峰阻抗增强阻波结构声学设计

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基于结构增抗技术的环肋圆柱壳声振特性

华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第1期40卷 90-94页

作者：夏齐强陈志坚海军工程大学船舶与海洋工程系湖北武汉430033

为提高潜艇舱段结构针对低频线谱频率的机械阻抗,基于结构增抗技术,通过在环肋处增加质量块形成阻抗增强构件,运用FEM/BEM法对结构修改前后环肋圆柱壳的声振特性进行了数值计算;讨论了附加质量块的大小和位置对结构修改后的辐射声功率... 详细信息

为提高潜艇舱段结构针对低频线谱频率的机械阻抗,基于结构增抗技术,通过在环肋处增加质量块形成阻抗增强构件,运用FEM/BEM法对结构修改前后环肋圆柱壳的声振特性进行了数值计算;讨论了附加质量块的大小和位置对结构修改后的辐射声功率的影响;分析了结构修改前后的模态辐射效率.研究表明:在靠近激励源的环肋上附加合适的质量块,能有效降低结构主导模态的辐射声功率;附加质量块的大小和位置对结构修正后的辐射声功率和模态辐射效率有重要影响.

关键词：潜艇舱结构增抗圆柱壳振动声辐射

降低加肋双层圆柱壳辐射噪声线谱的结构声学设计

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声学学报 2014年第5期39卷 613-623页

作者：夏齐强陈志坚海军装备研究院上海200235 海军工程大学舰船工程系武汉430033

为降低双层圆柱壳辐射噪声线谱,从控制内壳振动响应和衰减壳间振动传递率进行结构声学设计。采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应控制机理;由环肋振动方程推导分析了环肋径向机械阻抗特性;基于阻抗失配、波形转换原理提出一种阻... 详细信息

为降低双层圆柱壳辐射噪声线谱,从控制内壳振动响应和衰减壳间振动传递率进行结构声学设计。采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应控制机理;由环肋振动方程推导分析了环肋径向机械阻抗特性;基于阻抗失配、波形转换原理提出一种阻抗加强环肋,分析了振动波阻抑特性;利用阻尼减振技术,综合考虑肋板的刚度、阻尼特性,设计了金属橡胶层叠肋板;结合数值计算实例,分析了设计双层壳模型的声辐射性能。结果表明:设计的双层加肋圆柱壳结构能有效降低辐射噪声线谱,在分析频段内辐射声压线谱平均降低约6.6 dB。研究结果对研制低噪声水下航行器具有良好的工程价值和应用前景。

关键词：辐射噪声线谱环肋圆柱壳圆柱壳结构声学设计双层圆柱壳振动传递率机械阻抗阻抗特性

基于结构增抗技术的高腹板环肋双层圆柱壳声振设计研究

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船舶力学 2013年第5期17卷 522-529页

作者：夏齐强陈志坚艾海峰海军工程大学船舶与海洋工程系武汉430033

针对水下航行体降低线谱的要求,基于结构增抗技术进行环肋双层圆柱壳结构设计。从提高舱段结构针对线谱频率的机械阻抗入手,引入圆柱壳的圆截面内运动假设,运用Donnell壳体理论推导了有限长环肋圆柱壳振动声辐射的径向模态总阻抗;分析... 详细信息

针对水下航行体降低线谱的要求,基于结构增抗技术进行环肋双层圆柱壳结构设计。从提高舱段结构针对线谱频率的机械阻抗入手,引入圆柱壳的圆截面内运动假设,运用Donnell壳体理论推导了有限长环肋圆柱壳振动声辐射的径向模态总阻抗;分析了环肋径向模态机械阻抗的变化规律,提出了一种高腹板环肋双层壳结构;并对该新型结构进行了声振特性分析,与从强度角度出发的常规双层壳结构的声学性能进行了比较。结果表明,增大肋骨的径向机械阻抗可提高舱段总的模态机械阻抗;增加环肋的截面积和惯性矩可以增大环肋的径向机械阻抗;高腹板环肋双层壳具有提高舱段整体的模态机械阻抗,能显著降低低频噪声线谱的优点。

关键词：机械阻抗结构设计环肋圆柱壳振动声辐射

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含黏弹性夹层托板的减振降噪性能分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第6期42卷 52-57页

作者：夏齐强陈志坚林超友海军装备研究院上海200235 海军工程大学舰船工程系湖北武汉430033

为降低托板连接双层圆柱壳振动与辐射噪声,采用波动理论分析了含黏弹性夹层板振动波传递特性;基于阻抗失配原理,将黏弹性夹层板引入到双层壳托板结构中,并利用有限元和边界元法数值分析了新型托板结构减振降噪性能,讨论了托板夹层黏弹... 详细信息

为降低托板连接双层圆柱壳振动与辐射噪声,采用波动理论分析了含黏弹性夹层板振动波传递特性;基于阻抗失配原理,将黏弹性夹层板引入到双层壳托板结构中,并利用有限元和边界元法数值分析了新型托板结构减振降噪性能,讨论了托板夹层黏弹性参数变化对双层壳振动声辐射性能的影响.结果表明:含黏弹性夹层的板结构对振动波具有较强的阻抑作用;采用黏弹性夹层托板能有效降低双层壳振动声辐射性能,辐射声功率较普通托板连接平均降低约9.4dB.

关键词：黏弹性夹层阻抗失配阻波托板双层壳减振降噪

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砰击对大型船舶波浪载荷的影响研究

中国造船 2017年第2期58卷 60-67页

作者：夏齐强朱韬胡嘉骏海军装备研究院上海200235 中国船舶科学研究中心无锡214082

随着船舶向大型化发展,各船级社规范提供的船舶波浪载荷计算公式并不能充分表征与其密切相关的因素。大型船舶一般具有超规范船长、大艏部外飘结构、较高航速等特点,容易导致舰船砰击现象的发生,它是船舶设计波浪载荷确定的重要因素。... 详细信息

随着船舶向大型化发展,各船级社规范提供的船舶波浪载荷计算公式并不能充分表征与其密切相关的因素。大型船舶一般具有超规范船长、大艏部外飘结构、较高航速等特点,容易导致舰船砰击现象的发生,它是船舶设计波浪载荷确定的重要因素。以某大型船舶为对象,依据CCS规范、GJB/Z119指导性技术文件、船体结构设计准则计算方法,用实例计算分析了船舶波浪设计载荷。利用模型试验的方法研究了大型船舶波浪载荷与砰击载荷组合特征的变化,分析了船舶外飘角和刚度变化对砰击载荷的影响。研究结果可为大型船舶波浪设计载荷的合理确定提供参考,也可为相关船舶波浪载荷标准规范的制修订提供借鉴。

关键词：大型船舶波浪载荷砰击

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降低低频线谱的阻抗增强环肋圆柱壳结构设计

哈尔滨工程大学学报 2013年第4期34卷 421-428页

作者：夏齐强陈志坚海军工程大学船舶与海洋工程系湖北武汉430033

为降低水下航行体的低频线谱,对环肋圆柱壳进行了阻抗增强设计.基于模态分析理论分析了利用机械阻抗进行振声控制的机理,指出利用肋骨的不等截面、附加阻抗增强设计可以有效抑制圆柱壳的低阶"优势模态";根据阻抗失配和波型转换原理在肋... 详细信息

为降低水下航行体的低频线谱,对环肋圆柱壳进行了阻抗增强设计.基于模态分析理论分析了利用机械阻抗进行振声控制的机理,指出利用肋骨的不等截面、附加阻抗增强设计可以有效抑制圆柱壳的低阶"优势模态";根据阻抗失配和波型转换原理在肋骨腹板上添加振动阻尼物,采用波动理论分析了振动波传递特性,给出了具有高传递损失的阻抗增强肋骨设计方法.在上述基础上,提出一种阻抗增强环肋圆柱壳结构,对该新型肋骨加强圆柱壳振声性能进行了分析.结果表明提出的阻抗增强肋骨环肋圆柱壳不仅可以有效降低壳体振动均方速度,还大幅削弱了低频噪声线谱,具有较好的减振降噪效果.

关键词：低频线谱阻抗增强环肋圆柱壳优势模态声辐射

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双层圆柱壳结构减振设计及模型试验研究

船舶力学 2016年第1期20卷 148-158页

作者：夏齐强楼伟锋陈志坚海军装备研究院上海200235 海军工程大学舰船工程系武汉430033

为降低双层圆柱壳动力舱结构振动辐射噪声,对双层圆柱壳进行了减振设计和模型试验研究。基于环肋结构增抗原理和模态振动控制理论,提出了非均匀阻抗增强环肋结构形式;为减小双层壳间振动波的传递,将阻振质量和粘弹性夹层引入到实肋板结... 详细信息

为降低双层圆柱壳动力舱结构振动辐射噪声,对双层圆柱壳进行了减振设计和模型试验研究。基于环肋结构增抗原理和模态振动控制理论,提出了非均匀阻抗增强环肋结构形式;为减小双层壳间振动波的传递,将阻振质量和粘弹性夹层引入到实肋板结构设计中,采用波动理论分析了复合阻波特性。联合应用非均匀阻抗增强环肋和复合阻波肋板设计了一种双层壳模型,并开展了空气中两端简支和水下悬浮激振试验;将设计模型测试结果和数值仿真计算结果与基准模型进行了分析比较。结果表明:设计模型较原结构振动明显减弱,具有较好的减振效果,验证了双层壳结构减振设计的有效性。

关键词：双层圆柱壳减振设计阻抗增强复合阻波模型试验

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双层壳舷间复合阻波托板结构声学设计

中国造船 2013年第4期54卷 28-37页

作者：夏齐强陈志坚林超友王珺海军装备研究院上海200235 海军工程大学舰船工程系武汉430033

为降低双层壳动力舱辐射噪声,对双层壳舷间托板进行阻波设计。基于Poisson-Kirchhoff薄板假设,采用波动理论分析含粘弹性夹层阻振质量板复合阻波特性;将复合阻波技术引入到双层壳托板结构声学设计中,提出了一种高传递损失的复合阻波托... 详细信息

为降低双层壳动力舱辐射噪声,对双层壳舷间托板进行阻波设计。基于Poisson-Kirchhoff薄板假设,采用波动理论分析含粘弹性夹层阻振质量板复合阻波特性;将复合阻波技术引入到双层壳托板结构声学设计中,提出了一种高传递损失的复合阻波托板结构。利用有限元、边界元法数值分析新型托板结构连接形式下的减振降噪性能,讨论设计参数变化对双层壳声辐射性能的影响。结果表明:含粘弹性夹层的阻振质量板对振动波具有较强的阻抑作用,采用复合阻波托板能显著降低外壳振动均方速度和辐射声功率,是一种较好的减振降噪方法。

关键词：复合阻波粘弹性夹层阻振质量双层壳托板结构声学设计