求解水中结构声辐射特性的虚拟声源方法研究

• 作者: 刘宝 唐宇航 王德石
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 波叠加 模态展开 虚拟声源 声振耦合 有限元法
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 船舶与海洋工程
• 页码范围: 47-53
• 页数: 7页
• 分类号: O427.5|O421.6|O422.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.180509

摘要

利用模态展开法和波叠加原理,发展求解水中结构声辐射特性的方法,进一步将波叠加原理与有限元法(FEM)相结合,提出求解结构声辐射特性的半虚拟声源半FEM算法.将结构动力学方程中的声压项表示为结构表面振速积分的形式,或者将结构动力学方程和结构与介质交界面相容性条件中的声压项表示为虚拟声源函数的组合形式,对所得方程进行模态展开和傅里叶逆变换,分别建立关于振动模态系数的求解方程和虚拟声源强度与振动模态系数的耦合方程,然后根据波叠加原理,确定虚拟声源强度,获得两种求解结构声辐射特性参数的方法.最后,利用FEM和波叠加原理建立结构的动力学方程,结合交界面相容性条件,获得耦合的求解方程,从而确定虚拟声源强度.以水下矩形板为例进行了辐射声功率求取,并讨论了对虚拟声源数目的敏感性.结果表明:本方法具有较高的计算精度,尤其适用于低频声辐射问题的计算;由耦合方程计算声辐射特性参数时,无须计算结构的辐射阻抗,提高了计算效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王德石	海军工程大学兵器工程学院	132	497	10.0	13.0
2	刘宝	海军工程大学兵器工程学院	10	10	2.0	3.0