一、预报基座结构噪声的有限元方法研究（论文文献综述）
刘西安,杨德庆,李清[1]（2020）在《船舶基座阻抗计算的梯度网格模型方法》文中指出根据振动波的衰减特性,提出一种新型有限元梯度网格计算模型,基于计算频段范围以及基座结构特性对全船结构采用不同尺寸有限元网格进行离散,实现基座阻抗的全频段准确高效计算。某船各类基座阻抗计算结果表明,相比于全船均匀细化网格模型,梯度网格模型阻抗计算效率高,计算精度相当;相比于局部结构模型,计算效率相当,计算精度可提高大约2 dB。梯度网格模型方法对于各类典型基座的阻抗计算具有广泛适用性,并进一步证明了阻抗的精确计算对振源设备载荷反演及结构水下辐射噪声计算精度有着重要影响。
蒋圣鹏[2]（2020）在《桨-轴-船艉耦合系统振动控制方法研究》文中认为螺旋桨激励诱发的桨-轴-船艉耦合系统低频振动是舰船振动与声辐射的主要来源之一。桨-轴-船艉耦合系统轴系较长,固有频率较低;船体抗弯模量小,弯曲振动固有频率也较低。低频段的轴系与船体弯曲模态相近且存在耦合,使得桨-轴-船艉耦合系统表现出明显的低频特性。同时,轴系存在推力轴承、中间轴承、艉管水润滑轴承、前艉轴承、后艉轴承等众多支承,且不同轴承支承结构不同而使力学特性存在差异。因此螺旋桨激励下的系统振动传递路径多样,传递特性复杂,给系统振动声辐射特性分析和振动控制带来了很大挑战。本文以桨-轴-船艉耦合系统为研究对象,围绕系统耦合振动声辐射特性、振动控制方法展开研究,主要内容包括:（1）采用有限元/边界元法进行桨-轴-船艉耦合系统建模,对系统振动传递特性和声辐射特性进行分析,研究轴承参数对系统振动传递特性的影响。发现:减小轴承刚度可降低传递力;移动轴承位置使轴承前后轴段的弯曲模态频率相等时轴承传递力最小;增加轴承数量可减小传递路径后端轴承传递力。以上规律可为桨-轴-船艉耦合系统结构优化和振动控制提供依据。（2）针对桨-轴-船艉耦合系统低频振动,提出了基于遗传算法的分布式动力吸振器多频优化方法。根据模态振型确定分布式动力吸振器的数量和位置,采用频响综合法计算吸振器作用下的系统耦合振动响应。以船体艉部表面均方振速为控制目标,采用遗传算法进行参数优化。结果表明:优化得到的分布式动力吸振器可抑制螺旋桨垂向激励向船体的传递,解决了单频优化参数应用于多频优化时效果变差的问题。同时采用频响综合法计算系统振动响应可显着减少参数优化时间。（3）采用隔振装置、约束阻尼层和阻振质量对桨-轴-船艉耦合系统进行振动控制。隔振装置刚度根据对中条件求得,约束阻尼层铺设于艉轴架与艉部壳体连接处,阻振质量安装在艉轴架连接板上。结果表明,隔振装置对螺旋桨垂向激励下的系统中低频振动具有良好控制效果,约束阻尼层可有效抑制中高频振动,阻振质量可限制轴系振动向船体的传递。（4）搭建了桨-轴-船艉耦合系统缩比试验模型,模拟螺旋桨激励对艉部结构振动控制方法进行试验,试验结果与理论计算结果吻合:轴承座隔振对降低中低频共振峰值幅值有效;阻振质量对限制振动向艉部船体的传播比较有效;阻尼涂层对抑制中高频振动峰幅值效果明显。三种控制措施综合运用可在降低共振峰幅值的同时抑制高频宽带振动,使桨-轴-船艉耦合系统振动加速度下降6dB以上。
任晨辉[3]（2020）在《船舶负刚度超材料与结构的设计方法和性能研究》文中认为随着船舶与海洋结构物向深海和极地冰区不断延伸,所面临的极端载荷与复杂环境对其安全性提出了更高的要求。以往的设计方法与产品形式面临极大挑战,必须加大创新的力度,而船用新材料开发和新型结构设计方法是创新的重要内容。另一方面,当前船舶轻量化、绿色化、智能化的发展趋势使得新型材料与结构的应用具有广阔前景,具有强可设计性和超常力学性能的“超材料”成为船舶科技领域研究的重点。其中,负刚度超材料具有优越的抗冲击性能,与其他超材料通过塑性变形吸收能量不同,负刚度超材料在外载荷作用下发生弹性范围内的逐层屈曲,因此实现了可重复的抗冲击吸能效用。本文围绕负刚度超材料与负刚度超材料结构的设计理论与分析方法开展深入研究,针对负刚度结构在船海工程中的应用进行了探索。在负刚度超材料设计中,借鉴晶体学中内部结构周期性理论,提出了负刚度超材料的布拉菲点阵设计方法,据此系统地设计了不同的多维多向负刚度超材料胞元构型;从二维和三维负刚度超材料构型出发,设计了平面和空间的负刚度及负泊松比“双负”类超材料;将负刚度超材料胞元构型扩展到宏观尺度,设计了负刚度超材料梁与负刚度超材料圆柱壳,分别研究其抗冲击性能和隔声性能;针对船舶的隔振与抗冲击问题,探索将超材料理论研究成果进行实际应用,设计新型超材料船体结构与装置。论文主要内容如下:（1）提出了负刚度超材料的布拉菲点阵设计方法。根据中点受压余弦形曲梁的负刚度效应,对其力学特性进行了参数分析,利用含余弦形曲梁的负刚度微结构作为胞元,基于“负刚度超材料的布拉菲点阵设计方法”设计出多维多向负刚度超材料构型。所设计的负刚度超材料涵盖二维单向、二维双向、二维三向、三维三向、三维四向和三维六向等多种,丰富了负刚度超材料的类型。（2）研究了单向、双向正交、三向正交负刚度超材料的准静态和冲击动力学特性。利用3D打印技术制备超材料试件,设计了准静态和冲击动力学试验,对数值计算结果进行验证。研究结果表明,所设计单向均匀负刚度超材料具有一般负刚度超材料的力学性质;单向梯度负刚度超材料则与均匀超材料存在一定差异,例如屈曲临界力呈增长趋势、卸载时胞元层的回复顺序与加载时的屈曲顺序无关、可以吸收更多的冲击能量等,力学试验很好地验证了数值计算结果;双向正交负刚度超材料除具备单向负刚度超材料的基本特点外,两个轴上的力学行为存在一定的耦合现象,即发生胞元的周期性旋转;三向正交负刚度超材料不同方向的力学行为则具有较好的独立性。（3）分别设计了二维和三维负刚度负泊松比的“双负”超材料,以增量泊松比与增量等效弹性模量为指标,分析其几何参数对于力学特性的影响,研究该超材料在冲击载荷作用下的力学行为,通过双负超材料准静态力学试验进行验证。研究结果表明,所设计的“双负”超材料的负刚度和负泊松比效应明显,具有设计性强、质量轻、便于制造等特点;胞元内倾斜曲梁与水平轴夹角决定了该超材料的几何构型,对泊松比的影响较大;胞元内曲梁厚度则可以有效调节该超材料的刚度,对其抗冲击性能影响较大,数值计算得到的完全受压时的泊松比值与试验结果吻合得很好;所设计的三维双负超材料在垂直于受压方向的平面内两个正交轴上呈现独立的负泊松比效应,可分别设计其泊松比值。（4）基于负刚度胞元设计了宏观尺度负刚度超材料梁,研究分段长度与板厚对于梁静力和动力学性能的影响。建立了基于代理模型的优化流程寻求其抗冲击性能的最优设计。研究结果表明,负刚度超材料梁在面板中部受压时的力-位移曲线呈折线形,改变面板和中间层的厚度以及余弦形曲板分段的长度会影梁的局部刚度以及相应的屈曲位移或力阈值,并改变曲板层的屈曲顺序;根据冲击载荷强度的不同,梁的不同部位主导其抗冲击吸能能力,应变能的最大部分存储在四层余弦形弯曲薄板中;中部曲板分段较短且靠近梁上表面的隔板厚度明显大于其余隔板时,负刚度超材料梁具有更好的抗冲击性能。（5）设计了可承受大变形的多功能负刚度超材料圆柱壳,研究其准静态大变形行为和线性小变形下隔声性能。分析了胞元内曲梁厚度和质量块质量对于圆柱壳隔声性能的影响,并以频段内声传递损失为目标对圆柱壳构型进行优化设计。研究结果表明,在受径向压缩载荷时,该超材料圆柱壳具备屈曲型负刚度结构的典型特征,适用于抗冲击缓冲;与具有相同尺寸和重量的常规蜂窝超材料夹芯圆柱壳相比,负刚度超材料圆柱壳在200 Hz以上频率具有更高的声传递损失;可以通过改变周向曲梁和径向曲梁厚度、在胞元中心空腔内置入质量块等方法提高圆柱壳的隔声性能;针对特定频段进行参数优化可大幅提高负刚度超材料圆柱壳的平均声传递损失,因此具有很强的可设计性。（6）探索负刚度超材料及结构在船舶结构减振抗冲击中的应用。设计了一种多层负刚度超材料抗冲击基座,分析在板架冲击载荷作用下的结构响应和冲击隔离性能;提出余弦形非线性隔振器,分别用谐波平衡法和龙格库塔法求其振动响应,分析几何参数对振动位移传递率和力传递率的影响。设计了一种由橡胶板内嵌钢质负刚度超材料的新型抗冲击船底结构,分析船体剖面构件在砰击载荷作用下的响应,与原船体模型进行对比。研究结果表明,所设计的负刚度超材料基座的冲击隔离系数非常小,加速度隔离系数在0.02～0.04之间,速度隔离系数在0.2～0.3之间,抗冲击效果显着;余弦形非线性隔振器结构简单,通过设计其几何参数即可实现不同的隔振性能;添加负刚度超材料抗冲击船底结构后,剖面内双层底区域的单元应力约为原模型的70%,该抗冲击结构形式具备优良的缓冲吸能特性,具有实用意义,可为船舶抗冲击结构的设计提供参考。
彭德炜[4]（2020）在《船舶基座阻抗匹配设计研究》文中认为基座结构是船舶各类机械设备的主要载体,在航行过程中船体结构不可避免的受到各类复杂机械设备激励载荷作用,振动能量经由基座传递至船体,使船体产生多种形式的振动,若不进行有效控制措施将影响船舶整体的振动声辐射水平及船舶的舒适安全性。由于船舶结构尺度大且内部结构形式、构件布置较为复杂,对振动传递路径的控制相对较难,因此为实现减振降噪目的,减小设备输入至基座等支撑结构振动能量是较为有效的措施。本文以降低船舶结构振动声辐射为目标,采用理论分析、数值计算、试验验证等手段,遵循与工程应用相结合的思路,开展了船舶基座阻抗匹配设计研究分析。首先通过查阅相关文献资料,介绍了低辐射噪声船舶设计与基座阻抗之间的关系,同时归纳总结了基座结构阻抗研究现状特别是基座结构特征参数、结构形式以及与船体的连接方式对基座阻抗与船舶结构声振特性的影响,从而确定了本文的主要研究内容与方向,为后续工作开展奠定了基础。为确定低噪声船舶对基座阻抗的要求,本文以“设备-基座-船体结构”多自由度耦合振动系统为研究对象,分析了不平衡激扰力、不平衡激扰力矩、不平衡激扰力与力矩联合作用等三种典型设备载荷作用下基座受到的激励,从阻抗分析、数值计算等角度,以船体结构振动声辐射为考核量,探索了典型激励下基座阻抗与船体结构振动声辐射的对应关系,明确了低辐射噪声船体结构在典型激励载荷作用下基座阻抗匹配设计方向。以船舶舱段结构基准模型为对比,采用声固耦合法,从振动特性、辐射噪声特性等方面分别探索了基座结构形式、特征参数等设计变量对船舶舱段结构振动声辐射特性影响规律,明确了基座阻抗与结构特征参数之间的关系,为船舶基座结构阻抗匹配设计方法的建立打下基础。在上述分析结果的基础上,初步总结归纳了船舶基座阻抗匹配设计方法,形成了相应的设计流程。为证明本文所述设计方法的有效性,开展了不平衡激扰力作用下基座阻抗匹配设计验证试验,进行了舱段结构传递函数测试,测试结果与数值分析结果充分验证了设计的有效性。最后,分析了该设计方法在实船应用中的实际效果,开展了水面船舶推进电机基座阻抗匹配设计,根据设备载荷特性提出了相应的基座结构设计方案,结果表明本文设计方法达到了改善船舶结构声振特性的要求,实现了设计阶段完成船舶结构低噪声设计的目标。本文探究了低噪声船舶设计与基座阻抗之间的关系,总结归纳了基座阻抗与结构特征参数之间的影响规律,初步建立了船舶基座阻抗匹配设计方法,并开展了有效性验证试验及实船应用效果分析,为船舶基座阻抗匹配设计实际工程应用提供一定参考价值。
林振坤[5]（2019）在《水面舰船桨-轴-舰体耦合系统激励力及声-振特性分析》文中指出在水面舰船桨-轴-舰体耦合系统中,由在不均匀、非定常伴流场中工作的螺旋桨诱导产生的激励力主要可分为两种,包括作用在艉板处的表面力以及作用在桨叶上的激励力。两者通过不同途径传递至舰体,引起舰体的振动并向流场中辐射噪声,因此将极大地影响舰体的隐身性能。为更好地研究水面舰船激励力及声振特性,为耦合系统减振降噪设计提供理论支撑,本文以产品型号科研为依托,主要研究由螺旋桨所诱导的水面舰船桨-轴-舰体耦合系统低频振动与声辐射特性。本文采用了一种基于Kirchhoff-Helmholtz方程的螺旋桨等效噪声源参数法对表面力进行了预测,建立了双桨推进下螺旋桨噪声源模型,该模型在模拟双桨推进舰体表面力算例中精度较传统的单极子插值法有了一定地提升;另一方面,本文根据条带相关函数法对螺旋桨宽带激励力进行了计算,并通过试验验证了该方法所计算出的宽带轴承力趋势上的正确性。在明确激振力特性的基础上,本文基于耦合有限元/边界元法研究了桨-轴-舰体耦合系统在不同激励下的传递特性及声-振特性。在此基础上,针对不同激励下舰体声辐射关键区域开展了关于局部参数变化对舰体声辐射特性影响的研究,并给出了桨-轴-舰体组合优化参数设计的方案。研究中阐述了不同激励下耦合系统功率流的传递特性以及不同子系统参数的变化对耦合系统辐射声功率的影响规律。其中指出桨-轴系统以及基座子结构的动力学特性对舰体振动声辐射特征峰值起着主导作用。并以此为基础给出了基于轴承刚度的噪声控制方法,为多跨、多支撑推进轴系双桨驱动下水面舰船桨-轴-舰体耦合系统的低噪声设计提供了理论指导。
王月[6]（2019）在《水下结构物典型基座阻抗优化设计》文中认为船舶运行过程中,船上各种机械设备的运转会引起振动并向外辐射噪声。噪声不仅影响着航程的舒适性和船员身体健康,还会干扰自身水声设备的正常运行。对军用舰船而言,这种振动引起的噪声对它的声隐身性能是不利的。基座作为连接机械设备和船体的结构,它的阻抗特性直接反映了它对来自机械设备振动的阻隔能力,是评判基座设计优劣的重要依据之一。因此,开展基座结构尺寸和拓扑优化设计具有较大的理论意义和工程应用价值。首先,开展了长基座尺寸单目标和多目标优化设计研究。以长基座的面板、腹板以及肘板厚度作为设计变量,不同加载点间阻抗离散度最大值最小化作为优化目标进行尺寸优化设计。在加载点阻抗最小值不低于原始方案且满足强度要求的情况下,优化方案阻抗离散度降低了15.13%,同时基座重量减少了41.93%。采用宽容排序法,以阻抗离散度最大值最小化、加载点阻抗最小值最大化为目标对长基座进行多目标尺寸优化设计。得到的优化方案相比原始方案阻抗离散度降低了6.81%,两个加载点的阻抗最小值分别增大了1.87%以及减小了1.73%,同时基座重量减小了20.91%,同时强度符合要求。其次,进行了长基座腹板及肘板的拓扑优化设计。先以长基座腹板上单元密度作为设计变量,加载点阻抗最小值不低于原始方案为约束,极小化加载点间阻抗离散度最大值为目标进行拓扑优化。根据优化结果提出基座腹板的开孔方案,得到使阻抗离散度降低2.57%,基座重量减小1.98%的优化方案。接着将长基座腹板及肘板单元密度一同作为设计变量进行拓扑优化,得到腹板及肘板上同时开孔的基座结构方案,使得加载点间离散度降低3.63%,重量减轻6.85%。最后,进行了典型悬臂基座结构构型拓扑优化设计。用一个外形尺寸与悬臂基座原始方案相同的长方体代替悬臂基座,以长方体内体单元的密度作为设计变量,它的体积分数作为约束,基座阻抗最小值最大化为目标进行拓扑优化。根据优化结果密度云图提出新的悬臂基座结构形式。通过多方案选优及拓扑优化确定新型悬臂基座的结构及尺寸方案,并对新型悬臂基座的强度与振动特性进行计算校核。本文研究成果为船舶基座和类似结构的阻抗优化设计提供了有益的借鉴和参考。
夏利福[7]（2019）在《舰船超材料结构设计方法与性能分析》文中指出船舶结构振动是导致船体结构出现裂缝或疲劳破坏的根源,水声监测能力的提升对水面舰船和潜艇的声隐身性能也提出了更高要求。通过船体减振包括船舶主机处的减振设计对提高船舶隐蔽性、安全性和舒适性有重大意义。负泊松比多孔超材料多为蜂窝单胞通过平移或旋转方式等形成,可看做为单胞通过串联及并联形成应用结构。单胞角度、高宽比及壁厚等众多参数均能影响单胞的泊松比、相对密度、刚度、频率等性能参数,本文根据弹性均匀化理论,结合有限元方法推导了适用于周期蜂窝结构的理论表达式,分析在蜂窝单胞不同的串联、并联情况下,不同角度、不同高宽比下的动静力学性能,为复杂负泊松比超材料结构的设计提供理论参考,应用前景十分广阔。传统的船用隔振装置从基座到浮筏在国内外已经得到深入研究,如不进一步考虑新的结构形式或新的材料（复合材料、纳米材料或超材料等）,很难兼顾减振功能与轻量化设计需求。本文通过对浮筏结构以及负泊松比超材料结构进行理论分析,提出负泊松比超材料隔振浮筏设计。在此研究基础上,通过有限元软件建立两种典型浮筏结构及两种新型负泊松比浮筏结构,对四种不同类型隔振浮筏在实船主机减振中的应用进行了探索。研究结果表明,采用负泊松比超材料筏体在某些频段能提高浮筏的振级落差,减小主机传递到机舱船底板的振动强度,并显着降低筏架重量。负泊松比超材料浮筏具有轻量化、高隔振效果、高降噪性能等优点,在未来船舶动力设备减振中具有广阔的应用前景。本文还设计了含轻量化、减振降噪性能优良的负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳结构,在保证结构承载能力的前提下,探索将其应用于潜艇动力设备舱段,以降低动力设备引起的振动与噪声。研究表明,调节超材料肋板宽度,可改变双层圆柱壳结构的局部刚度;调节超材料功能胞元的壁厚和角度以及胞元层数,可改变双层圆柱壳结构的隔振及声辐射性能。研究了保持肋板总质量不变条件下,超材料胞元层数对双层圆柱壳结构隔振与声辐射性能的影响;给出了不同超材料肋板结构宽度、胞元负泊松比及胞元层数下双层圆柱壳结构的强度、固有频率、加速度响应级、振级落差、振动传递率以及辐射声功率。通过与常规双层圆柱壳结构对比,证明了采用负泊松比超材料肋板双层圆柱壳结构的轻量化优势与低辐射噪声性能。鉴于负泊松比超材料肋板在双层圆柱壳减振降噪方面的优良性能,进一步将其应用于某型潜艇动力设备舱舱段的结构设计。将该舱段双层壳间实肋板替换设计为负泊松比超材料肋板,既降低因动力设备振动引起的船体振动与水下辐射噪声,又能使船体结构重量降低。本文通过建立潜艇有限元模型分析全艇振动及水下辐射噪声,调整超材料肋板的胞元板厚,对比研究不同质量约束下超材料肋板与实肋板设计的舱段外壳振动加速度级。使用耦合间接边界元方法计算了潜艇辐射声功率级及声压辐射指向性,通过与实肋板机舱段结构潜艇结构对比,负泊松比超材料肋板在总合成声功率上表现出更好的降噪性能。采用含负泊松比超材料能够更好的阻隔动力设备机械振动向外壳的能量传递,论证了负泊松比超材料在实际船舶工程中的良好应用前景。
何鹏[8]（2019）在《机械设备中低频激励在耦合界面的能量特征研究》文中研究表明船舶结构的振动会导致船舶辐射噪声,由高频振动引起的噪声在传递过程中衰减快,更容易被控制,而低频激励产生的振动噪声波长较长,传递距离远,对舰船的隐身性影响很大。目前,传统的减振降噪措施的作用已经趋于极限,以振动能量为内核参数的研究是对振动传递机理的探索,成为解决振动问题的关键,因此,针对中低频激励下的结构振动能量特征的研究对舰船中低频段的减振降噪具有重要的指导意义。文中基于有限元结合二维功率流的分析方法对耦合板架结构的振动能量特征进行了仿真计算和测试,并分析了不同减振措施对舰船典型基座振动能量传递的影响,并以最小输入功率流为目标函数对结构进行了拓扑优化,主要内容包括:（1）建立了耦合板架结构的有限元模型,进行了耦合板架结构的模态仿真计算和测试,结果表明在20400 Hz频段内的模态频率误差在可接受范围之内;通过加载中低频激励分析了耦合板架的面内外振动特性。结果表明:面内外振动峰值频率都与固有频率对应,20400 Hz频段内的中低频激励更容易激起弯曲模态。（2）基于谐响应的计算结果编程分析了耦合板架振动能量输入、分布、转化与传递特性,并对不同影响因素下的耦合板架振动能量特性进行了对比。结果表明:弯曲波是20400 Hz频段携带振动能量的主要波形,随着频率的增大,纵波与剪切波携带的能量与弯曲波携带的能量之间的差距逐渐缩小,在振动能量计算中不可忽略;在工程上可以通过减小激励力、增加力输入位置处的板厚或者加大阻尼减少结构的输入功率,同时选取合适的设备安装位置,在振动能量传递中间板进行结构改进也是降低振动能量传递的有效措施。（3）对某型舰船的典型基座在中低频激励下的振动能量特性进行了分析,并与敷设约束阻尼层和附加阻振质量后基座的振动能量传递特性进行比较。结果表明:在横剖面板敷设约束阻尼层对减少传递功率流的效果最好,附加阻振质量能有效的降低功率流传递率,并且对325400 Hz频段内的波形转换影响明显。（4）基于双加速度传感器测量功率流的原理,分别对耦合板架在自由边界及覆盖丁腈橡胶模拟截断边界下的振动功率流进行了测量,发现相比于非固有频率处激励下的功率流,固有频率处激励下的功率流测量结果与仿真计算的结果更加吻合,使用丁腈橡胶黏贴边界模拟截断边界的方法具有一定的效果,主要体现在边界区域功率流回流明显减少。（5）以最小输入功率流为目标函数,基于OptiStruct进行了耦合板架的结构拓扑优化,并分析了不同激励频率下的结构拓扑构型,发现在固有频率激励下的拓扑构型的单元密度之间的分布差别最大;基于优化后的拓扑构型进行结构再设计,发现新设计的结构在降低输入功率流的同时也能减少耦合板架下底板的功率流。
马建刚[9]（2019）在《新型局部附连阻抗结构及其减振降噪机理研究》文中认为振动引起的高强辐射噪声,影响人们正常生活、工作及身体健康。随着社会经济水平的不断提高,人们对生活环境的要求越来越高,对声学环境品质也更加关注。本文针对低频噪声控制困难,提出了一种抑振与消声综合作用的新型局部附连阻抗减振降噪结构,开展了其作用机理、声振耦合建模、结构设计以及性能验证工作。基于有限子结构导纳功率流方法,建立了局部附连阻抗抑振结构耦合模型,推导了局部附连阻抗平板结构耦合振动方程,获得了显含子结构导纳的结构振动响应求解公式。针对附加集中质量、单弹簧振子动力吸振等典型局部附连阻抗结构,开展了系统振动特性分析。局部阻尼抑振技术是局部附连阻抗抑振技术的重要分支,本文以局部约束阻尼梁为例,建立了振动特性分析理论模型,分析了局部约束阻尼抑振性能。通过结构参数影响分析,掌握了各参数对系统振动特性的影响规律,用以指导局部约束阻尼结构优化设计。动力吸振器作为一种典型的局部附连阻抗抑振技术,增大其系统阻尼可有效提高动力吸振频带宽度。本文将动力吸振与阻尼减振集成到一个结构上,并引入周期禁带抑振思路,提出了一种兼具动力吸振与阻尼减振性能的新型抑振结构。为丰富局域共振胞元结构模态特性,在单弹簧振子局域共振系统动力学特性研究基础上,分别提出了多振子串式抑振结构、多次级子抑振结构,并开展了系统动态特性分析、结构设计及数值仿真验证等工作。为拓宽局域共振系统抑振频带,将阻尼减振与动力吸振技术进行了集成,设计并制作了一种新型联合抑振结构,开展了结构抑振性能分析及试验验证工作。试验结果表明:所设计结构抑振带隙特性明显,抑振性能良好。验证了本文所提抑振结构设计方法的有效性,可为今后抑振结构设计提供参考。作为噪声控制的另一重要技术手段,消声降噪可在声传播途径上实现噪声的有效控制。本文在经典共振腔消声器消声机理研究基础上,提出了一种新型附加质量弹性共振腔消声技术。共振腔壁面的弹性化,丰富了系统模态特性,有效拓宽了系统消声频带;同时,弹性壁面质量的增加,有效降低了系统消声频率,有利于改善低频消声特性。论文分别建立了顶部附加质量弹性壁板动力学方程与腔内声波方程,根据连续性边界条件,建立了弹性共振腔声振耦合模型,推导得到了结构声学阻抗表达,完成了结构消声特性分析及结构设计研究工作。在上述研究基础上,充分利用含阻尼动力吸振器优良的抑振性能及弹性共振腔良好的消声作用,本文提出了一种集抑振与消声功能于一体的消声抑振结构。基于瑞利积分法,结合管道消声理论,建立了附连消声抑振结构自由边界板声辐射理论模型。以弹性板为控制对象完成了消声抑振结构参数设计,开展了结构抑振、消声及综合降噪等性能的理论预报与数值仿真验证。验证结果表明:所设计消声抑振结构抑振、消声及综合降噪性能优良,结构设计合理,理论模型正确,可为今后结构减振降噪设计提供新的思路。制备原理样件并开展了对比试验,其中原理样件为周期附连消声抑振结构的自由边界矩形钢板,对比样件为与原理样件等质量的自由边界矩形匀质钢板。试验结果表明:所设计消声抑振结构在100 Hz–500 Hz范围内系统振动响应下降13.8 d B,辐射噪声降低12.3 d B;1 k Hz–2 k Hz范围内辐射噪声降低5.6 d B,结构抑振及降噪性能优良。验证了本文所建理论模型正确有效,本文所设计消声抑振结构减振降噪性能优良,可望在工程中推广应用。
田宏业[10]（2019）在《基于SEA的船舶舱室噪声预报系统化方法研究》文中认为随着海洋的国家战略地位空前提高,人们对船舶的各方面要求也越来越高,而船舶的舱室噪声问题作为近年来工程界主要研究重点之一,也日益受到人们关注。统计能量分析方法是现有的舱室噪声计算方法中较为实用,它可以对复杂系统在高频宽带随机激励作用下的激励响应进行预报,目前已有文献将其应用到船舶舱室噪声预报中,但在模型系统、系统输入、参数获取方面仍存在诸多问题需要解决。为此,本文首先介绍了船舶舱室噪声预报研究现状,系统的阐述了船舶舱室噪声预报方法的发展概况,分析了船舶舱室噪声预报存在的基础性问题和诸多难点。分析表明:由于船舶舱室噪声涉及到声、结构振动和其他不同子系统之间的耦合动力学问题,其舱室噪声预报较为困难,现有的舱室噪声预报方法中仍然在设备激励载荷加载方式、舱室噪声预报模型的构建、舱室噪声预报特性参数获取等方面存在不足之处。针对上述问题,本文以船舶舱室噪声预报的工程需求为牵引,对船舶舱室噪声预报方法进行研究,重点论述了船舶舱室噪声预报设备模型截断方法、设备激励载荷加载方式、船舶舱室预报模型构建、舾装材料模型等效方法以及声学性能参数获取,船舶结构损耗因子获取等基础性问题。在此基础上,初步形成了船舶舱室噪声预报的系统化方法,旨在为船舶舱室噪声预报及相关研究提供方法依据。针对船舶舱室噪声预报存在的设备激励载荷加载方式不清晰,求解效率低等问题,基于功率流理论,提出了设备模型截断方法,验证了设备模型截断方法有效性,并在此基础上,对在基座缺失情况下设备激励载荷施加方式进行分析,研究表明:当基座缺失时,可以改变其附近船体结构板子系统的尺寸,使其输入阻抗与与原“基座-船体结构”的输入阻抗一致,则可将设备振动载荷直接施加在此板子系统上;针对舱室噪声模型子系统构建问题进行分析,研究表明:对于结构噪声影响较大的舱室,构建加强筋会降低其噪声值,而对于空气噪声影响加大的舱室,加强筋对其噪声几乎无影响,建模时可予以忽略。针对预报模型输入参数获取问题,提出了将舾装材料模型等效为材料声学性能参数,验证了舾装材料模型等效方法的有效性,并在此基础上,提出了船舶舾装材料声学性能分析方法,将计算值与舾装材料吸隔声性能实验测试值进行对比,验证其有效性。针对船舶结构损耗因子获取问题,提出了船舶结构损耗因子理论计算方法,以及船舶结构损耗因子的测试方法。最后,在前面研究的基础上,初步形成了船舶舱室噪声预报系统化方法及总体流程,并结合实船舱室噪声预报实际,对船舶舱室噪声进行初步分析及声学防护改进措施。在系统化方法形成的基础上,分析了烟囱噪声对船舶舱室噪声的影响,旨在为船舶舱室噪声预报提供参考及分析依据。
二、预报基座结构噪声的有限元方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、预报基座结构噪声的有限元方法研究（论文提纲范文）
（2）桨-轴-船艉耦合系统振动控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 桨-轴-船艉耦合系统建模与计算方法 |
| 1.2.2 桨-轴-船艉耦合系统振动与声辐射特性 |
| 1.2.3 桨-轴-船艉耦合系统振动控制 |
| 1.3 目前研究存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 桨-轴耦合系统建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限元方法 |
| 2.2.1 结构域有限元方法 |
| 2.2.2 流固耦合有限元方法 |
| 2.3 螺旋桨-轴系耦合系统建模与特性分析 |
| 2.3.1 螺旋桨建模与固有振动特性分析 |
| 2.3.2 螺旋桨-轴系系统建模与固有振动特性分析 |
| 2.4 轴承参数对振动传递的影响研究 |
| 2.4.1 轴承刚度对振动传递的影响 |
| 2.4.2 轴承位置对振动传递的影响 |
| 2.4.3 轴承数量对振动传递的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 桨-轴-船艉耦合系统建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 船体艉部建模与动力学分析 |
| 3.2.1 船体艉部有限元模型建立 |
| 3.2.2 船体艉部模态分析 |
| 3.3 桨-轴-船艉耦合系统建模与模态分析 |
| 3.3.1 桨-轴-船艉耦合系统建模 |
| 3.3.2 桨-轴-船艉耦合系统模态 |
| 3.4 桨-轴-船艉耦合系统振动传递特性分析 |
| 3.5 桨-轴-船艉耦合系统声辐射特性分析 |
| 3.5.1 直接边界元法 |
| 3.5.2 声学计算模型的建立 |
| 3.5.3 三向激励下桨-轴-船艉模型声辐射计算结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 桨-轴-船艉耦合系统振动控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分布式动力吸振器优化设计方法 |
| 4.2.1 理论计算 |
| 4.2.2 吸振器结构设计与参数计算 |
| 4.2.3 分布式动力吸振器参数优化 |
| 4.3 桨-轴-船艉耦合系统动力吸振器优化设计 |
| 4.3.1 桨-轴-船艉耦合系统理论计算 |
| 4.3.2 吸振器位置与质量的确定 |
| 4.3.3 分布式动力吸振器单频优化 |
| 4.3.4 分布式动力吸振器多频全局优化 |
| 4.4 桨-轴-船艉耦合系统隔振装置控制效果分析 |
| 4.4.1 隔振控制方案 |
| 4.4.2 轴系对中分析 |
| 4.4.3 控制效果分析 |
| 4.5 桨-轴-船艉耦合系统约束阻尼层控制效果分析 |
| 4.5.1 约束阻尼层控制方案 |
| 4.5.2 控制效果分析 |
| 4.6 桨-轴-船艉耦合系统阻振质量控制效果分析 |
| 4.6.1 阻振质量控制方案 |
| 4.6.2 阻振质量位置对系统振动的影响 |
| 4.6.3 阻振质量重量对系统振动的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 桨-轴-船艉耦合系统振动控制试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验对象与系统 |
| 5.3 轴系和模型壳体固有振动特性测试 |
| 5.3.1 固有振动特性测试测点布置 |
| 5.3.2 系统固有振动特性测试结果 |
| 5.4 配重盘激励下的振动传递特性测试 |
| 5.4.1 振动传递特性测试系统 |
| 5.4.2 试验台架轴系状态检测 |
| 5.4.3 系统振动传递特性测试结果 |
| 5.5 船艉结构振动控制测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（3）船舶负刚度超材料与结构的设计方法和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 力学超材料与超材料结构的研究进展 |
| 1.2.2 负刚度超材料的研究进展 |
| 1.2.3 船舶隔振抗冲击超材料结构的研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 负刚度超材料设计理论与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于余弦形曲梁的周期性负刚度超材料 |
| 2.2.1 余弦形曲梁的负刚度特性 |
| 2.2.2 余弦形曲梁几何参数对其力学特性的影响 |
| 2.2.3 基于余弦形曲梁的周期性负刚度超材料 |
| 2.3 负刚度超材料的布拉菲点阵设计方法 |
| 2.3.1 晶体结构的布拉菲点阵理论 |
| 2.3.2 负刚度超材料的布拉菲点阵设计方法 |
| 2.3.3 基于一维点阵的负刚度超材料设计 |
| 2.3.4 基于二维点阵的负刚度超材料设计 |
| 2.3.5 基于三维点阵的负刚度超材料设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于余弦形曲梁胞元的负刚度超材料力学特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构非线性力学分析的隐式与显式方法 |
| 3.2.1 隐式分析方法的基本方程 |
| 3.2.2 显式分析方法的基本方程 |
| 3.3 单向负刚度超材料力学特性的数值分析 |
| 3.3.1 单向均匀负刚度超材料准静态受压的力学分析 |
| 3.3.2 单向梯度负刚度超材料准静态受压的力学分析 |
| 3.4 单向负刚度超材料力学特性的试验验证 |
| 3.4.1 准静态力学性能试验 |
| 3.4.2 冲击动力学试验 |
| 3.5 二维双向正交负刚度超材料及其力学特性 |
| 3.5.1 准静态受压力学特性 |
| 3.5.2 冲击动力学特性 |
| 3.6 三维三向正交负刚度超材料及其力学特性 |
| 3.6.1 准静态受压力学特性 |
| 3.6.2 冲击动力学特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 负刚度负泊松比超材料及其力学特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维负刚度负泊松比超材料及其力学特性 |
| 4.2.1 二维负刚度负泊松比超材料及其胞元 |
| 4.2.2 胞元的泊松比与等效弹性模量 |
| 4.2.3 胞元中曲梁角度对其静力学特性的影响 |
| 4.2.4 胞元中曲梁厚度对其静力学特性的影响 |
| 4.2.5 胞元完全压缩时负泊松比效应 |
| 4.2.6 负刚度与负泊松比效应的试验验证 |
| 4.2.7 负刚度负泊松比超材料抗冲击性能 |
| 4.3 三维负刚度负泊松比超材料及其力学特性 |
| 4.3.1 三维负刚度负泊松比超材料及其胞元 |
| 4.3.2 胞元的泊松比与等效弹性模量 |
| 4.3.3 胞元中曲梁角度对其静力学特性的影响 |
| 4.3.4 胞元完全压缩时的负泊松比效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 负刚度超材料梁及其力学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 负刚度超材料梁静力学特性 |
| 5.2.1 连续隔板厚度变化对静力学性能的影响 |
| 5.2.2 分段长度变化对静力学性能的影响 |
| 5.3 负刚度超材料梁抗冲击性能分析 |
| 5.3.1 连续隔板厚度变化对抗冲击性能的影响 |
| 5.3.2 分段长度变化对抗冲击性能的影响 |
| 5.4 基于代理模型的负刚度超材料梁抗冲击性能优化 |
| 5.4.1 抗冲击性能优化的数学模型 |
| 5.4.2 优化代理模型与参数拟合 |
| 5.4.3 优化结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 负刚度超材料圆柱壳及其力学和声学性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 负刚度超材料圆柱壳 |
| 6.3 负刚度超材料圆柱壳径向受压静力学特性分析 |
| 6.4 负刚度超材料圆柱壳隔声性能分析及其优化 |
| 6.4.1 负刚度超材料圆柱壳隔声性能分析模型 |
| 6.4.2 负刚度超材料圆柱壳的隔声性能 |
| 6.4.3 常规蜂窝超材料夹芯圆柱壳的隔声性能 |
| 6.4.4 负刚度超材料圆柱壳隔声性能的参数分析 |
| 6.4.5 负刚度超材料圆柱壳隔声性能优化 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 船用负刚度超材料减振抗冲击结构设计 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 负刚度超材料抗冲击基座的设计与性能分析 |
| 7.2.1 负刚度超材料抗冲击基座的设计 |
| 7.2.2 负刚度超材料基座的抗冲击性能 |
| 7.3 余弦形非线性隔振器设计与性能分析 |
| 7.3.1 非线性隔振器系统的动力学方程 |
| 7.3.2 非线性隔振系统响应 |
| 7.3.3 余弦形预制双曲梁隔振器的振动传递率 |
| 7.3.4 参数对隔振器隔振性能的影响 |
| 7.4 负刚度超材料抗冲击船底结构设计与性能分析 |
| 7.4.1 负刚度超材料抗冲击船底结构 |
| 7.4.2 砰击载荷下负刚度超材料船底结构抗冲击性能分析 |
| 7.4.3 船体局部砰击响应结果评估 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（4）船舶基座阻抗匹配设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 低噪声船舶设计与基座阻抗关系研究概述 |
| 1.2.2 基座阻抗与结构特征参数关系研究概述 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文研究框架 |
| 第2章 不同激励载荷对船舶结构振动声辐射的影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 典型激励下舱段结构振动声辐射特性分析 |
| 2.2.1 声固耦合理论基础 |
| 2.2.2 舱段结构分析模型建立 |
| 2.2.3 舱段结构振动声辐射特性分析 |
| 2.3 不同激励载荷对舱段结构振动声辐射影响 |
| 2.3.1 设备不平衡力激励作用 |
| 2.3.2 设备不平衡力矩激励作用 |
| 2.3.3 设备不平衡力与力矩联合激励作用 |
| 2.4 基座阻抗对舱段结构振动声辐射影响研究 |
| 2.4.1 基座结构机械阻抗计算 |
| 2.4.2 基座所受激励位置调整 |
| 2.4.3 不平衡力作用下激励位置调整对振动声辐射影响 |
| 2.4.4 不平衡力矩作用下激励位置调整对振动声辐射影响 |
| 2.4.5 不平衡力与力矩联合作用下激励位置调整对振动声辐射影响 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基座结构特征参数对船舶振动声辐射影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 特征参数对结构阻抗影响分析 |
| 3.3 结构形式对舱段振动声辐射特性影响分析 |
| 3.3.1 肘板数量影响分析 |
| 3.3.2 框架式基座影响分析 |
| 3.3.3 十字形基座影响分析 |
| 3.4 结构参数对舱段振动声辐射特性影响分析 |
| 3.4.1 面板厚度的影响 |
| 3.4.2 腹板厚度的影响 |
| 3.4.3 肘板厚度的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 基座阻抗匹配设计方法与验证试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基座阻抗匹配设计方法 |
| 4.2.1 基座阻抗匹配评价研究 |
| 4.2.2 基座阻抗匹配设计流程 |
| 4.3 基座阻抗匹配设计验证试验 |
| 4.3.1 试验模型与测试内容 |
| 4.3.2 试验测试原理 |
| 4.3.3 试验测试方法 |
| 4.3.4 试验数据处理及结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基座结构阻抗匹配设计实船应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 船舶结构振动声辐射分析 |
| 5.2.1 振动声辐射模型建立 |
| 5.2.2 结构振动载荷确定 |
| 5.2.3 船舶结构振动声辐射特性分析 |
| 5.3 基座阻抗匹配设计及效果分析 |
| 5.3.1 设计对象的确立 |
| 5.3.2 基座阻抗匹配设计方案 |
| 5.3.3 基座阻抗匹配设计实船效果分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 需进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）水面舰船桨-轴-舰体耦合系统激励力及声-振特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 艉板表面力预测国内外研究现状 |
| 1.2.2 螺旋桨轴承力国内外研究现状 |
| 1.2.3 推进轴系振动国内外研究现状 |
| 1.2.4 桨-轴-舰体耦合振动国内外研究现状 |
| 1.2.5 目前研究的不足之处 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 桨-轴-舰体耦合系统动力学模型建立及特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限元分析理论 |
| 2.2.1 结构域有限元分析理论 |
| 2.2.2 结构-声场域耦合有限元分析理论 |
| 2.3 桨-轴系统模型建立及特性分析 |
| 2.3.1 螺旋桨模态计算及分析 |
| 2.3.2 桨-轴系统动力学模型建立 |
| 2.3.3 桨-轴系统模态计算及分析 |
| 2.4 舰体-水体耦合模型动力学特性分析 |
| 2.4.1 舰体-水体耦合模型 |
| 2.4.2 舰体-水体耦合模型模态计算与分析 |
| 2.5 推力轴承基座导纳与阻抗特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 桨-轴-舰体耦合系统表面力预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于水动力方法的螺旋桨噪声源等效方式 |
| 3.2.1 无空泡工况下相应公式推导 |
| 3.2.2 空泡工况下相应公式推导 |
| 3.3 艉板脉动压力预测等效噪声源参数法 |
| 3.3.1 船体湿表面势能计算方法 |
| 3.3.2 螺旋桨噪声源等效参数简化模型 |
| 3.3.3 等效噪声源参数预测法技术流程 |
| 3.4 等效噪声源参数法验证 |
| 3.4.1 船体艉板表面力分布CFD计算结果 |
| 3.4.2 单极子等效法计算船体艉板脉动压力分布 |
| 3.4.3 等效噪声源参数法艉板脉动压力计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 桨-轴-舰体耦合系统传递特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 耦合有限元/边界元法理论基础 |
| 4.2.1 声学边界元理论基础 |
| 4.2.2 耦合有限元/边界元法 |
| 4.2.3 声辐射评价参数指标 |
| 4.3 典型子结构对耦合系统声辐射特性影响分析 |
| 4.3.1 壳体形状对声辐射特性影响分析 |
| 4.3.2 螺旋桨结构弹性效应对声辐射特性影响分析 |
| 4.4 三向单位激励下耦合系统声辐射特性分析 |
| 4.4.1 水面舰船边界元模型 |
| 4.4.2 三向单位激励下舰体声辐射结果分析 |
| 4.5 耦合系统功率流传递特性分析 |
| 4.5.1 各向单位激励下舰体振速空间分布 |
| 4.5.2 各向单位激励下各支撑处功率流传递特性分析 |
| 4.5.3 各向单位激励下各轴承相应舱段面板贡献量分析 |
| 4.6 耦合系统局部参数变化对系统声-振特性影响分析 |
| 4.6.1 局部阻尼参数变化的影响 |
| 4.6.2 局部质量参数变化的影响 |
| 4.6.3 局部刚度参数变化的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 宽带轴承力激励下桨-轴-舰体耦合系统声振特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 螺旋桨宽带激励力计算 |
| 5.2.1 谱方法求解螺旋桨宽带激励力 |
| 5.2.2 相关函数法求解螺旋桨宽带激励力 |
| 5.3 螺旋桨宽带激励力作用下耦合系统声振特性分析 |
| 5.3.1 不同工况宽带激励力作用下水面舰船声辐射特性分析 |
| 5.3.2 宽带激励力作用下结构参数优化组声辐射特性分析 |
| 5.4 螺旋桨宽带脉动激励力试验验证 |
| 5.4.1 试验目的 |
| 5.4.2 试验内容 |
| 5.4.3 试验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（6）水下结构物典型基座阻抗优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 典型长基座尺寸优化设计 |
| 2.1 典型长基座阻抗特性计算 |
| 2.2 长基座单目标尺寸优化 |
| 2.3 长基座多目标尺寸优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 典型长基座腹板及肘板拓扑优化 |
| 3.1 长基座腹板拓扑优化 |
| 3.2 长基座腹板及肘板拓扑优化 |
| 3.3 本章小节 |
| 4 悬臂基座构型拓扑优化 |
| 4.1 典型悬臂基座阻抗特性分析 |
| 4.2 悬臂基座构型拓扑优化设计方法 |
| 4.3 悬臂基座构型二次优化 |
| 4.4 新型悬臂基座结构强度与振动特性计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表论文 |
| 附录2 攻读学位期间参与科研项目 |
（7）舰船超材料结构设计方法与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 负泊松比超材料结构研究现状 |
| 1.2.2 尺度细观力学分析研究现状 |
| 1.2.3 船舶浮筏隔振系统研究现状 |
| 1.2.4 潜艇结构减振技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 本文创新点 |
| 第二章 基于均匀化理论的负泊松比胞元构型力学性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论研究 |
| 2.2.1 多尺度模型 |
| 2.2.2 静态问题的渐进展开法 |
| 2.2.3 动态问题的渐进展开法 |
| 2.2.4 Gibson负泊松比内六角超材料胞元力学特性理论 |
| 2.2.5 弹簧理论 |
| 2.3 数值计算 |
| 2.3.1 静力学特性分析 |
| 2.3.2 模态分析 |
| 2.3.3 仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 负泊松比超材料浮筏设计与减振机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 负泊松比超材料浮筏设计基本理论 |
| 3.2.1 负泊松比内六角超材料胞元力学特性理论 |
| 3.2.2 浮筏系统动力学分析理论 |
| 3.3 超材料浮筏结构设计 |
| 3.4 超材料浮筏减振性能分析 |
| 3.4.1 超材料浮筏静力学性能 |
| 3.4.2 超材料浮筏的动力学性能 |
| 3.5 超材料浮筏减振机理分析 |
| 3.6 应用轻量化负泊松比超材料浮筏的实船舱室噪声分析 |
| 3.6.1 SEA理论分析 |
| 3.6.2 实船舱室噪声模型及计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 负泊松比超材料双层圆柱壳声振性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本理论 |
| 4.2.1 结构流体耦合振动方程 |
| 4.2.2 流体声辐射的边界元方程 |
| 4.3 轻量化超材料双层圆柱壳结构设计 |
| 4.4 轻量化超材料双层圆柱壳结构性能 |
| 4.4.1 超材料结构参数对静力学性能的影响 |
| 4.4.2 超材料结构参数对双层圆柱壳动力学性能的影响 |
| 4.5 超材料结构参数对声学性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 含负泊松比超材料构件潜艇振动与声辐射性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 潜艇水下辐射噪声的声固耦合计算法 |
| 5.2.1 声学间接边界元方程 |
| 5.2.2 潜艇结构声固耦合动力学方程 |
| 5.3 含超材料构件的潜艇结构设计 |
| 5.3.1 尾部机舱的常规材料肋板与超材料肋板设计 |
| 5.4 不同设计方案下潜艇结构力学性能分析 |
| 5.4.1 潜艇结构静力学性能分析 |
| 5.4.2 潜艇结构动力学性能分析 |
| 5.4.3 潜艇水下声辐射性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容与结论 |
| 6.1.1 主要研究内容 |
| 6.1.2 研究结论 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读硕士学位期间科研成果、获奖及专利情况 |
| 致谢 |
（8）机械设备中低频激励在耦合界面的能量特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 中低频振动的研究现状 |
| 1.2.2 耦合界面能量计算的研究现状 |
| 1.2.3 功率流测量的研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 板结构振动及振动能量相关理论 |
| 2.1 平板面外振动波动方程 |
| 2.2 平板面内振动波动方程 |
| 2.3 功率流理论 |
| 2.3.1 输入功率流 |
| 2.3.2 二维平板中的功率流 |
| 2.4 基于有限元法的功率流分析 |
| 2.4.1 有限元法的原理与求解 |
| 2.4.2 功率流参量的求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 耦合板架结构中低频振动能量分析 |
| 3.1 耦合板架模型概述 |
| 3.2 耦合板架结构振动特性 |
| 3.2.1 耦合板架的模态分析 |
| 3.2.2 耦合板架面内外振动特性分析 |
| 3.3 耦合板架结构能量分布与传递特性 |
| 3.3.1 二维结构功率流的计算流程 |
| 3.3.2 不同激励频率下耦合板架振动能量特性分析 |
| 3.4 不同影响因素下的耦合板架振动能量特性 |
| 3.4.1 激励力对振动能量的影响 |
| 3.4.2 阻尼比对振动能量的影响 |
| 3.4.3 板厚对振动能量的影响 |
| 3.4.4 约束方式对振动能量的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 舰船典型基座的中低频振动能量分析 |
| 4.1 不同激励频率下典型基座的振动能量分析 |
| 4.2 敷设阻尼层对基座能量传递的影响 |
| 4.3 附加阻振质量对基座能量传递的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 耦合板架中低频功率流测量的试验研究 |
| 5.1 振动功率流的测量原理 |
| 5.2 耦合板架模态测量 |
| 5.2.1 测试对象 |
| 5.2.2 测试系统及测点布置 |
| 5.2.3 测试结果 |
| 5.3 耦合板架振动功率流测量 |
| 5.3.1 测试方案 |
| 5.3.2 测点布置 |
| 5.4 试验与仿真的结果对比分析 |
| 5.5 试验误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于最小输入功率流的结构拓扑优化 |
| 6.1 拓扑优化原理及方法 |
| 6.2 最小输入功率流的拓扑优化模型 |
| 6.2.1 功率流优化模型 |
| 6.2.2 灵敏度分析 |
| 6.3 基于OptiStruct的耦合板架拓扑优化 |
| 6.3.1 优化流程 |
| 6.3.2 优化结果分析 |
| 6.3.3 基于优化结果的结构再设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）新型局部附连阻抗结构及其减振降噪机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 局部附连阻抗减振降噪技术分类 |
| 1.2.2 局部附连阻抗抑振技术研究现状 |
| 1.2.3 局部附连阻抗消声技术研究现状 |
| 1.3 局部附连阻抗减振降噪技术研究存在的问题 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第2章 典型局部附连结构阻抗及抑振特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 局部附连阻抗抑振技术理论研究 |
| 2.2.1 局部附连阻抗板结构振动方程 |
| 2.2.2 局部附连阻抗抑振技术分类 |
| 2.3 附加集中质量阻抗及抑振特性分析 |
| 2.4 动力吸振阻抗及抑振特性分析 |
| 2.5 局部阻尼抑振特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 局部附连阻抗抑振结构设计与性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动力吸振类抑振结构设计 |
| 3.2.1 单弹簧振子抑振结构设计 |
| 3.2.2 多振子串式抑振结构设计 |
| 3.2.3 多次级子抑振结构设计 |
| 3.3 局部阻尼抑振结构设计与试验验证 |
| 3.4 多局部附连阻抗抑振技术联合设计 |
| 3.4.1 联合抑振分析模型 |
| 3.4.2 联合抑振结构设计 |
| 3.4.3 抑振性能试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 局部附连阻抗消声技术机理研究与结构设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 典型共振腔阻抗理论 |
| 4.3 弹性共振腔阻抗理论 |
| 4.4 消声结构声学设计 |
| 4.4.1 消声结构设计方法 |
| 4.4.2 消声结构设计实例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 局部附连阻抗消声抑振联合设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构振动声辐射耦合建模 |
| 5.3 消声抑振联合设计 |
| 5.4 消声抑振结构性能分析与验证 |
| 5.4.1 抑振性能分析与验证 |
| 5.4.2 消声性能分析与验证 |
| 5.4.3 降噪性能分析与验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 局部附连阻抗减振降噪试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验概况 |
| 6.2.1 试验目的 |
| 6.2.2 试验内容 |
| 6.2.3 试验场地及模型 |
| 6.3 试验方案 |
| 6.3.1 测试原理 |
| 6.3.2 测试系统 |
| 6.3.3 激励点及测点布置 |
| 6.3.4 数据处理 |
| 6.4 试验结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（10）基于SEA的船舶舱室噪声预报系统化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶舱室噪声研究概述 |
| 1.2.2 船舶舱室噪声预报方法研究现状 |
| 1.2.3 舱室噪声预报载荷输入研究现状 |
| 1.2.4 舱室噪声预报模型构建方法研究现状 |
| 1.2.5 舱室噪声预报参数输入研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文主要框架 |
| 第2章 船舶舱室噪声SEA预报原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 统计能量分析基本原理 |
| 2.3 船舶舱室噪声SEA预报原理 |
| 2.3.1 船舶舱室噪声预报系统 |
| 2.3.2 系统载荷输入 |
| 2.3.3 系统参数输入 |
| 2.4 船舶舱室噪声SEA预报原理有效性验证 |
| 2.4.1 验证模型简介 |
| 2.4.2 有效性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 船舶设备载荷分析及舱室噪声预报建模方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 设备激励载荷分析 |
| 3.2.1 设备振动噪声载荷分析 |
| 3.2.2 设备空气噪声载荷分析 |
| 3.3 船舶舱室板壳子系统模型构建 |
| 3.4 船舶舱室声腔子系统模型构建 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 船舶舱室噪声特性参数研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 船舶舾装材料声学性能分析方法 |
| 4.3 船舶舾装材料声学性能分析原理有效性验证 |
| 4.3.1 舾装材料吸隔声性能测试实验 |
| 4.3.2 舾装材料声学性能分析方法验证 |
| 4.4 船舶结构损耗因子获取 |
| 4.4.1 船舶结构损耗因子理论计算 |
| 4.4.2 船舶结构损耗因子试验测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 舱室噪声预报系统化方法及实船应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 船舶舱室噪声预报系统化方法 |
| 5.2.1 适用范围 |
| 5.2.2 总体流程 |
| 5.3 船舶舱室噪声系统化方法实船应用 |
| 5.3.1 船舶舱室噪声预报模型 |
| 5.3.2 船舶舱室噪声预报 |
| 5.3.3 船舶舱室噪声分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、预报基座结构噪声的有限元方法研究（论文参考文献）
- [1]船舶基座阻抗计算的梯度网格模型方法[J]. 刘西安,杨德庆,李清. 中国造船, 2020(04)
- [2]桨-轴-船艉耦合系统振动控制方法研究[D]. 蒋圣鹏. 上海交通大学, 2020(01)
- [3]船舶负刚度超材料与结构的设计方法和性能研究[D]. 任晨辉. 上海交通大学, 2020(01)
- [4]船舶基座阻抗匹配设计研究[D]. 彭德炜. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [5]水面舰船桨-轴-舰体耦合系统激励力及声-振特性分析[D]. 林振坤. 上海交通大学, 2019(06)
- [6]水下结构物典型基座阻抗优化设计[D]. 王月. 华中科技大学, 2019(03)
- [7]舰船超材料结构设计方法与性能分析[D]. 夏利福. 上海交通大学, 2019(06)
- [8]机械设备中低频激励在耦合界面的能量特征研究[D]. 何鹏. 武汉理工大学, 2019(07)
- [9]新型局部附连阻抗结构及其减振降噪机理研究[D]. 马建刚. 西北工业大学, 2019(04)
- [10]基于SEA的船舶舱室噪声预报系统化方法研究[D]. 田宏业. 哈尔滨工程大学, 2019(03)