水流引起突出流线型柱腔共振的实验研究

在我国梅山水库试验水洞中,进行了流线型柱形腔的流激振荡实验研究.记录了不同流速情况下,腔中和腔土方的水听器输出噪声信号,同时记录了水洞试验段不同部位和腔壁上的加速度计输出振动信号.经过分析,发现突出试验段壁上的流线型腔与突出的矩形腔在气流中被激振荡相似,存在着其频率与流速无关的腔中液体声共振谱峰;同时,还发现其频率值与流速值成正比变化的流体动力共振谱峰.文章给出长140mm、宽28mm的流线型柱腔在腔深60mm和40mm两种情况下,其水流速度3～15m/s时,均方压力谱密度特征;给出前三阶液腔共振谱峰和前四阶流体动力共振谱峰的频率和谱级随流速变化的关系.     

传递矩阵-边界元方法预报水下旋转薄壳振动和声辐射

本文从弹性力学的有矩薄壳理论和声学的亥姆霍兹积分形式解出发,提出以传递矩阵-边界元方法数值预报水下任意形弹性旋转薄壳受谐和力激励下振动和声辐射.文中以水下球壳作为典型模型对计算程序进行了验证计算,并以流线形壳体尾部受激振动为例,对其辐射声指向性进行了数值预报和实验测量,计算结果与实验结果基本吻合.从而表明这种数值预报方法在工程上的可行性.     

相控基阵中阵元的声耦合与阵的指向性

在实际的相控基阵的指向性设计中,基阵中各阵元声场的互耦合效应对阵的声学性能影响是很重要的.本文理论上计算了有限数目的无限长的柱形换能器阵元的多次互散射声场;计算了考虑到阵元的声耦合效应时,10元相控直线接收基阵在不同的ka和kd(k-波数,     

简支矩形多层板振动的三维分析

给了了一种分析简支矩形多层板的三维振动的方法,这种方法利用板的任意层振动方程的通解和转移矩阵方法来求解简支矩形多层板的振动,文中通过一个二层板算例叙述用该方法分析多层板振动的步骤,计算了该板的本征频率,并和薄板理论,有限元方法的计算结果进行了比较。     

弯曲振动换能器的指向性和它对声纳基阵的影响

导出圆膜和圆板振子以任意弯曲模式振动辐射声场的角分布函数;计算了不同阶模式振动辐射场的指向性;指出它们和特征值的关系以及对基阵辐射场的影响,     

水介质中弹性椭球壳体受激振动及声辐射场的数值分析

本文利用线性弹性薄壳理论描述椭球弹性壳体振动,引用Yen-Dimaggio的有限差分方法描述壳外声场.此模型推广了水下弹性椭球壳被点力源激励下的振动与声辐射问题的计算方法,它适用于单点与多点、对称与非对称受力情况,因而也适用于随机激励情况.数值计算了长椭球弹性壳体被端点力激励下的单频响应曲线及表面振动位移和声压的分布曲线,发现壳体声与振动的耦合谐振现象和简正模态关系,还计算分析了壳体辐射声场的近场传播规律以及远场指向性.     

突出腔的流激振荡激励源

在水洞中进行了突出式腔与陷落式腔的流场观测实验，对比分析突出式腔与陷落式腔的流场特点表明，陷落式腔的流激振荡模型不能直接应用于突出式腔，必须作修正；文中从基本方程出发，定性地讨论了引起突出式腔的流激振荡激励源，提出了一可能的修正方向．最后用格林函数给出了腔的辐射声压表达式．     

水洞中突出矩形腔的流激驻波振荡研究

在水洞中进行了变深度的、不带导流板的突出矩形腔在流激励下的振荡实验.对腔口附近壁面上几个典型点及腔底处测得的均方压力进行了谱分析,得到了许多有意义的结果.对驻波振荡,考虑到腔底的弹性边界作用,文中给出了推算水中腔底面反射系数的方法,得到了腔的驻波振荡频率修正公式.从修正公式得到的结果与其它腔深度的实验值比较,符合尚好.     

有限长,多层复合圆柱壳减振特性的研究

本文研究了有限长、多层复合圆柱壳的振动和减振特性.在两端自由边界条件下导出金属圆柱壳和粘贴阻尼材料形成的双层复合圆柱壳的振动方程和本征方程、解出本征值.计算出钢柱壳的固有振动频率以及复合圆柱壳振动的固有频率和阻尼系数值随阻尼层、金属层厚度比(h_2/h_1)的变化关系;计算并画出单、双层壳各阶振动模态的振型.为了验证与比较,还对钢柱壳和203~#-钢复合壳分别进行了实验测试,其结果与理论值相比:振动的固有频率吻合较好,阻尼系数值定性地符合.另外,阻尼系数随厚度比(h_2/h_1)变化的规律对工程应用有一定的指导意义.     

利用线阵估计湍流边界层起伏压力模型参数

湍流边界层起伏压力模型是预报水听器阵流噪声及流激水下结构振动和声辐射的基础,但湍流边界层起伏压力模型(如Corcos模型)都为经验模型,含有多个需要试验确定的待定参数,其中包括点功率谱密度与迁移速度.在此利用一条20元小阵元(6mm)密排线阵在水洞中的测量数据估计湍流边界层起伏压力的波数频率谱,通过估计迁移峰谱密度级估计湍流边界层起伏压力的点功率谱密度级,利用高分辨率波数谱估计方法估计迁移波数并计算迁移速度.与利用单个水听器测量点功率谱密度及利用两个水听器相关时延测量迁移速度的方法相比,本文采用的方法在波数域分离了迁移峰和低波数的背景干扰,提高了置信度.数据分析结果表明,水洞中湍流边界层起伏压力的归一化迁移速度为0 75±0 05,点功率谱密度随流速的4～6次方增长.