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《哈尔滨工程大学》 2007年
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弹性圆柱壳体目标回波结构分析

任鹏  
【摘要】: 本文研究的内容是水中弹性圆柱壳体在平面声场作用下的回波结构,尤其关注的是倾斜入射情况下螺旋环绕波的传播特性。国内外研究水下圆柱壳体特性的文章数目很多,但很大一部分着重于研究声波从正横方向入射壳体的性质,理论上和实验上均是如此,研究倾斜入射的情况的文章还较少,因为这种情况下,无论是理论还是实验,情况都更加复杂。本文试图对于声波倾斜入射圆柱壳体的情况作一初步探讨,利用有限的手段,希望能得到有启发性的结果。 本文从基本的理论入手,首先研究了平板在真空及在水负载作用下的频散特性,然后推导了平面波倾斜入射到水中无限长弹性圆柱壳体的散射场的简正级数解,并对之进行了WATSON变换,根据环绕波理论得到了螺旋环绕波的具体形式。 为了估算螺旋环绕波的回波时序,本文根据有限圆柱壳体的声激励和再辐射模型,利用理论计算得到的结果,计算了对应与本文实验环境的螺旋环绕波的应该出现的角度和时间,该预报值和实测数据基本吻合。 求解声—振耦合的特征方程是本文的一个关键。这里运用绕数积分方法(Winding Number Integral Method)求解了复波数情况下的特征方程,得到了较好的效果。相对于牛顿迭代法等数值方法,绕数积分法概念清晰,算法简洁,只是尚未得到广泛的采用。本文介绍了这种算法,指出了需要注意的问题,为将来更好的利用提供了建议。 本文实验的目的在于通过比较实验与理论预报的异同,检验频散曲线的正误和时序模型的适用性,从结果来看,是令人满意的。 最后,论文对于取得的成果进行了小结,对于仍需要改进的地方提出了建议。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O427.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李昌志;田杰;张扬帆;张春华;;水下目标的声纳回波数据仿真[J];微计算机应用;2011年04期
2 李昌志;田杰;张扬帆;黄海宁;张春华;;基于亮点模型的典型水下目标回波信号仿真[J];应用声学;2010年03期
【参考文献】
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1 汤渭霖,陈德智;水中有限弹性柱的回波结构[J];声学学报;1988年01期
2 鲍筱玲,曹卉;斜入射声场中无限弹性圆柱的共振、表面波及声散射[J];声学学报;1989年05期
3 鲍筱玲;水中有限弹性圆柱的窄脉冲回波响应与螺旋表面绕行波[J];声学学报;1990年01期
4 汤渭霖;奇异点展开法(SEM)与共振散射理论(RST)之间的联系[J];声学学报;1991年03期
5 汤渭霖,何兵蓉;水中有限长加肋圆柱壳体振动和声辐射近似解析解[J];声学学报;2001年01期
6 陈美霞,骆东平,陈小宁,沈瑞喜;复杂双层壳体声辐射性能分析[J];声学学报;2004年03期
7 汤渭霖,范军;水中弹性结构声散射和声辐射机理——结构和水的声-振耦合作用[J];声学学报;2004年05期
8 汤渭霖;声呐目标回波的亮点模型[J];声学学报;1994年02期
9 汤渭霖;可分离变量的水下弹性体的纯弹性共振散射[J];声学学报;1995年06期
10 朱哲民,李剑,邹薇;有液层负载时薄板中类Lamb波的传播[J];声学学报;1996年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 吴培荣;范军;;有限长双层加肋圆柱壳体的声辐射特性[J];船舶工程;2009年04期
5 邹春平,陈端石,华宏星;船舶水下辐射噪声特性研究[J];船舶力学;2004年01期
6 谢官模,李军向,罗斌,骆东平;环肋、舱壁和纵骨加强的无限长圆柱壳在水下的声辐射特性[J];船舶力学;2004年02期
7 陈美霞;金家坤;彭旭;骆东平;;内、外壳对水下双层圆柱壳声振性能影响分析[J];船舶力学;2009年04期
8 范军;汤渭霖;卓琳凯;;声呐目标回声特性预报的板块元方法[J];船舶力学;2012年Z1期
9 郭丽华;刘超华;丁士圻;;水下目标特征提取方法比较研究[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年04期
10 陈军明,黄玉盈,曾革委;Vibration and Acoustic Radiation from Orthogonally Stiffened Infinite Circular Cylindrical Shells in Water[J];China Ocean Engineering;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐景峰;韩树平;许兆鹏;;水下目标高频回波特性研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 徐瑜;苑秉成;张韬;;潜艇目标回波声图像仿真与特征分析[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 ;SURFACE ACOUSTIC WAVES IN AN INFINITE PLATE COVERED BY A VISCOELASTIC LAYER[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
4 何心怡;蒋兴舟;;基于脉宽延伸与多普勒效应的目标识别方法[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
5 李正刚;;水中目标强亮点与弱亮点的模拟方法研究[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
6 贺云南;陈美霞;何琳;;有限长加筋双层圆柱壳低阶模态声辐射性能分析[A];第十届全国噪声与振动控制工程学术会议论文集[C];2005年
7 曹正良;杜栓平;王军;汪素萍;;壳体目标的LFM信号回波的亮点结构分析[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
8 谢磊;李秀坤;;水雷目标的亮点信息提取及融合研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
9 张揽月;张巍;张习民;;圆柱形刚硬障板对矢量水听器性能的影响[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
10 陈文剑;孙辉;张明辉;朱建军;朱广平;;掩埋目标探测混响抑制方法研究[A];2009年度全国物理声学会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 么彬;多子阵波束域高分辨水声成像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 李凯;基于声强可视化的船舶结构声振能量特性研究[D];大连理工大学;2011年
4 熊济时;舷侧阵声纳平台结构振动自噪声预报方法研究[D];中国舰船研究院;2011年
5 项延训;高温构件早期损伤的非线性超声导波评价方法研究[D];华东理工大学;2011年
6 马艳;基于小波变换的畸变信道检测和目标特征提取研究[D];西北工业大学;2002年
7 郑祥明;胶接接头强度及环境退化的超声波无损定征[D];北京工业大学;2003年
8 钱斌;圆柱壳组合系统振动噪声的有效导纳功率流法研究[D];西北工业大学;2002年
9 李霞;基于连续小波变换的水下信号处理技术研究[D];西北工业大学;2003年
10 张小凤;双/多基地声呐定位及目标特性研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭博;壳间连接介质对双层壳声辐射性能的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘欣;高频声纳接收信号仿真预报[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 龚家元;水中覆阻尼层弹性板及柱壳中的漏Lamb波研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 卢亮;三维成像声纳成像算法仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 于凤楠;双谱分析方法在水下目标特征提取中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 杨婧媛;水下结构声辐射的响应变异性分析及代理模型研究[D];大连理工大学;2010年
7 华大成;弹性圆柱体的声散射研究[D];中国海洋大学;2010年
8 陈柔伊;水下目标识别中的特征提取与分类研究[D];华南理工大学;2011年
9 陈伟;水下结构流固耦合及声辐射数值方法研究[D];华中科技大学;2009年
10 高菊;多激励作用下单、双层圆柱壳声振分析[D];华中科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 宋海洋;;论海权与中国海洋发展战略[J];沈阳农业大学学报(社会科学版);2009年05期
2 卓琳凯;范军;汤渭霖;;有吸收流体介质中典型弹性壳体的共振散射[J];声学学报(中文版);2007年05期
3 汤渭霖;声呐目标回波的亮点模型[J];声学学报;1994年02期
4 李昌志;田杰;张扬帆;黄海宁;张春华;;基于亮点模型的典型水下目标回波信号仿真[J];应用声学;2010年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘亚静;典型水雷的回波特征分析[D];哈尔滨工程大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李昌志;田杰;张扬帆;张春华;;水下目标的声纳回波数据仿真[J];微计算机应用;2011年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲍筱玲;弹性球的共振与回波响应中的峰谷频率[J];哈尔滨船舶工程学院学报;1987年03期
2 陈美霞,骆东平,曹钢,蔡敏波;环肋柱壳振动和声辐射试验分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年04期
3 蒋廷华,华孝先,吴维琴;水中有限长弹性圆柱的目标强度研究[J];声学学报;1985年02期
4 汤渭霖,陈德智;水中有限弹性柱的回波结构[J];声学学报;1988年01期
5 鲍筱玲,曹卉;斜入射声场中无限弹性圆柱的共振、表面波及声散射[J];声学学报;1989年05期
6 鲍筱玲;水中有限弹性圆柱的窄脉冲回波响应与螺旋表面绕行波[J];声学学报;1990年01期
7 汤渭霖;奇异点展开法(SEM)与共振散射理论(RST)之间的联系[J];声学学报;1991年03期
8 汤渭霖,范军;水中弹性球壳的共振声辐射理论[J];声学学报;2000年04期
9 吴九汇,陈花玲,胡选利;任意形状封闭薄壳内部声场计算的一种新方法研究[J];声学学报;2000年05期
10 汤渭霖,何兵蓉;水中有限长加肋圆柱壳体振动和声辐射近似解析解[J];声学学报;2001年01期
【相似文献】
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1 骆东平;;悬臂圆柱壳体自由振动分析[J];振动与冲击;1986年01期
2 周正威;;KBM法解三角形荷载作用下圆柱壳体的非线性动力响应[J];同济大学学报(自然科学版);1990年02期
3 李国琛;圆柱壳体的弯曲蠕变屈曲[J];固体力学学报;1981年04期
4 黄克智;屋顶圆柱壳体之近似计算[J];清华大学学报(自然科学版);1955年00期
5 于克哲;;均匀外压圆柱壳设计与实验[J];海洋技术;1991年02期
6 仝志永;赵治平;;水下爆炸冲击波作用下小型多舱圆柱壳的塑性响应[J];水雷战与舰船防护;2010年01期
7 杨毅,吴连元;环肋圆柱壳体在水下冲击波作用下的动力弹塑性屈曲[J];海洋工程;1997年02期
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9 金广文;姜荣俊;陈美霞;何琳;;不同参数下的单、双层圆柱壳体速度场研究[J];振动与冲击;2006年03期
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6 郭瑞平;刘曙云;;热力耦合作用下含表面裂纹圆柱壳体毁伤分析[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
7 潘永东;仲政;B.Audoin;;柱形空腔内功能梯度涂层的表面波频散特性[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
8 郭志昀;王占江;王伟;门朝举;李进;卢强;文潮;;侧向爆炸引起圆柱壳弹性响应的初步实验研究[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
9 刘荣;王大伦;励义俊;蒋励;王玫;刘成龙;;纯水泥圆柱壳体内反照中子测量[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
10 屈文忠;王敏庆;闫孝伟;孙进才;;水中圆柱壳体振动特性和声辐射的有限元分析[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
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1 杨金纯;干纱缠绕圆柱壳体预成型技术研究[D];天津工业大学;2006年
2 刘敬喜;(黏)弹性介质中充液圆柱壳的动态特性研究[D];华中科技大学;2006年
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5 刘志忠;静压条件下圆柱壳—流场耦合系统振动功率流和声辐射特性研究[D];华中科技大学;2009年
6 林鹏;脉冲束流辐射热—力学效应研究[D];中国科学技术大学;2007年
7 岳向红;基于三维导波理论的基桩和锚杆无损检测技术研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
8 杨永波;空心圆柱结构及板型结构中的导波检测理论研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
9 黄霞;各向异性材料动态本构模型及其在脉冲X射线辐照下的二维热-力学效应研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 郑继周;弹性管束换热器各组件动态特性研究[D];山东大学;2007年
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1 任鹏;弹性圆柱壳体目标回波结构分析[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 牟彬杰;圆柱壳全频段声振特性研究[D];华中科技大学;2012年
3 费杰;一类圆柱储液罐体的非线性动力学研究[D];天津大学;2012年
4 杨刚;基于FLAC3D的瑞利波频散特性数值模拟[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
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7 陈乐;圆柱壳体的振动与声辐射[D];武汉理工大学;2007年
8 连晟;复电阻率测井数值模拟研究[D];吉林大学;2009年
9 何世聪;瑞雷波频散曲线提取方法的研究[D];中国地质大学(北京);2005年
10 刘小勇;水下结构多源激励噪声预报[D];西北工业大学;2007年
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