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《湖南大学》 2009年
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加筋板拓扑结构与声辐射特性研究

邹平  
【摘要】: 薄板作为一种常用的结构件在军民领域中发挥了很大的作用,然而薄板有其自身的不足。薄板通过加厚或其上加筋可以改善力学和声学性能,但是薄板增厚会使其自重增大,且没有充分利用材料;而对薄板加筋在一定条件可使薄板自重不增加且又能改善其性能,因而加筋成为改善薄板性能的最佳选择之一。加筋板结构比较容易通过调节板上加强筋的尺寸和间距等来满足工程设计中的强度、刚度、稳定性和声学特性等多方面的要求,所以比薄板更广泛地使用在军民用领域中。加筋板的振动与声辐射问题很早就受到了人们的高度关注。国内外学者对加筋板的承载性、极限强度、稳定性和声辐射进行了大量的研究。本文从加筋板的拓扑形状着手,具体研究了加筋板的拓扑变化和其边界条件的变动对加筋板的刚性及声辐射性能的影响。 本文以常见的“井”字型加筋板结构为研究对象,基于Mindlin板理论和空间梁元理论,根据加筋板物理模型计算简化方法,建立了以四节点壳单元和二节点偏心梁单元组合的加筋板模型并对该模型进行了验算,为后面加筋板拓扑结构与声辐射特性研究提供准确的有限元分析模型。同时基于结构声辐射机理和薄板结构振动声辐射理论,本文设计了空气介质中结构振动声辐射的分析流程。 为了研究加筋板的拓扑形状变化在不同边界条件下对其刚性的影响,本文运用有限元方法,以加筋板的第一阶固有频率为参考目标,具体分析了加强筋的结构参数、分布和类型及板的结构参数在不同边界约束条件下对加筋板一阶固有频率的影响。本文根据其一阶固有频率值的大小来评价加筋板的刚性特性,并从中得出了一些有用的结论,为后面的加筋板结构声辐射特性分析提供一定理论依据。同时本文以板、加强筋结构参数为设计变量,分析了加筋板的特征值灵敏度和振动响应灵敏度,为加筋板的结构优化指导了方向。 基于弹性结构振动方程和辐射声场的边界元理论,本文设计了空气中无限大刚性障板内加筋板结构声辐射的计算模型。结合有限元和边界元方法,根据第3章的结构声辐射分析流程,详细研究了加强筋的结构参数和分布、激励力作用位置、板长宽比、板厚与结构阻尼等对加筋板的辐射效率、辐射声功率及声辐射指向性的影响,并从中得到了一些有用的结论,为加筋板的声振优化研究提供一定的指导作用。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB532

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张波;基于MATLAB的结构振动声辐射数值计算研究[D];西南交通大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔维成;加筋板格的屈曲强度和极限强度分析(英)[J];船舶力学;1998年03期
2 郭新毅;洪明;;含损伤加筋板结构声辐射阻尼变异研究[J];船舶力学;2007年04期
3 赵其昌,陈晓勇;薄板的弯曲振动[J];电声技术;2001年11期
4 邱菊;孙秦;;基于MSC.Nastran优化梁元偏置的分析[J];飞机设计;2008年03期
5 郭达,谢祚水,俞铭华;大型板架稳定性的有限元分析[J];华东船舶工业学院学报;2000年02期
6 姚本炎,黄其柏;加筋薄板结构振动与声辐射特性研究[J];华中科技大学学报;2001年02期
7 胡家雄,伏同先;21世纪常规潜艇声隐身技术发展动态[J];舰船科学技术;2001年04期
8 江玮;郁鼎文;冯平法;;加筋板结构静态性能分析及优化设计[J];机械设计与制造;2008年02期
9 付立英;王维扬;;四边形加筋板的拓扑研究[J];科学技术与工程;2008年07期
10 王有成;边界元技术新探——边界点方法[J];力学与实践;1997年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵志高;结构声辐射的机理与数值方法研究[D];华中科技大学;2005年
2 张军;声学—结构灵敏度及结构—声学优化设计研究[D];大连交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黎顺生;加筋板极限强度计算与分析[D];武汉理工大学;2005年
2 王兆骞;平均流流速对板振动声辐射特性影响的数值计算研究[D];大连理工大学;2006年
3 张常伟;加筋板稳定性承载能力的研究[D];上海海事大学;2006年
4 付喜华;舰船加筋结构声辐射阻尼研究[D];大连理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴约;;边界点方法解Reissner型板[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
2 吴约,王左辉,王有成;全特解场边界点法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1998年02期
3 徐智根;;商务楼冷却塔噪声的产生与治理[J];安全;2010年07期
4 王其申;关于积分方程特征值的包含定理及应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2000年03期
5 邱志平,王晓军;结构灵敏度分析的区间方法[J];兵工学报;2005年06期
6 雷烨;盛美萍;肖和业;任杰安;;平板截止频率附近辐射效率修正算法[J];兵工学报;2009年07期
7 赵坚;于明;;航空发动机涡轮盘振动模态与声模态分析研究[J];兵工学报;2010年S1期
8 贺向东,陈德成,罗华耿;具有集聚固有频率的结构的动特性摄动分析和估计[J];北京大学学报(自然科学版);1990年01期
9 陈德成,贺向东,王泉,孙京燕;复杂结构快速动力重分析的计算方法[J];北京大学学报(自然科学版);1992年05期
10 韩青;张毅刚;赵凯红;;结构工程中接触问题的数值计算方法[J];北京工业大学学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨巨龙;刘翔;高勇;;声压级测量中扩大ADC动态范围的新方法[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 姜在秀;王佐民;;缝隙对构件隔声量的影响[A];第二届西安-上海两地声学学术会议论文集[C];2011年
3 邹元杰;韩增尧;张瑾;;航天器全频域力学环境预示的主要方法[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
4 邱吉宝;张正平;;航天飞行器结构动力学一些研究与进展[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
5 李双;靳海水;何继访;;基于两种模态方法的结构声主动控制[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
6 丁少春;朱石坚;楼京俊;;鱼雷壳体结构的统计能量分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
7 赵坚;于明;杜娟;闫献国;;航空发动机涡轮盘振动模态与声模态分析研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
8 陈璞;孙树立;陈永强;袁明武;;工程结构分析软件中的若干进展[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
9 张耀明;谷岩;;二维弹性力学边界元法中薄体结构问题的解析算法[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 尹家聪;陈璞;;风力机叶片的模态重分析方法研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕文磊;压差式光纤矢量水听器基元与测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杨党国;内埋武器舱气动声学特性与噪声抑制研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2010年
4 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
5 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
6 陈志勇;轻型车驾驶室液压悬置性能匹配研究[D];吉林大学;2011年
7 刘松;基于相位共轭方法进行声源识别和定位[D];大连理工大学;2011年
8 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
9 李善德;大规模声学问题的快速多极边界元方法研究[D];华中科技大学;2011年
10 袁丽芸;水中ACLD圆柱壳谐耦振的高精度方法及振动特性[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何敬玉;罗茨鼓风机振动噪声分析与数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
2 石琢;纤维/颗粒—树脂基层合复合材料的吸声性能研究[D];浙江理工大学;2010年
3 胡超然;基于数据库的舰船结构评估系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭学者;水下低频隔声特性理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 邹欢;双层壳体结构水下辐射声场数值预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 白云;噪声测量中矢量水听器被动合成孔径声纳方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 俞黎明;减速器箱体阻尼减振研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李鹏;声学覆盖层声学特性与舰船结构降噪效果预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王振山;基于统计最优近场声全息水下运动噪声源定位识别[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 冮烁;圆柱壳体表面振动重构及辐射声场预报的模态分析方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐步青;杨绍普;马心坦;;线分布激励下功能梯度材料矩形板声辐射研究[J];北京交通大学学报;2009年01期
2 吴文伟,沈顺根;具有等间距相同加强筋板的声辐射[J];船舶力学;1998年05期
3 黎胜,赵德有;用边界元法计算结构振动辐射声场[J];大连理工大学学报;2000年04期
4 张军,兆文忠;结构声辐射边界元声学灵敏度研究[J];大连铁道学院学报;2005年03期
5 张维英;孙文志;张军;兆文忠;;结构随机振动有限元/边界元法声学数值仿真[J];大连交通大学学报;2010年03期
6 赵志高,黄其柏;Helmholtz声学边界积分方程中奇异积分的计算[J];工程数学学报;2004年05期
7 杜庆华,姚振汉;边界积分方程—边界元法的基本理论及其在弹性力学方面的若干工程应用[J];固体力学学报;1982年01期
8 黄玉盈;解各种支承下的变厚度矩形板[J];固体力学学报;1982年04期
9 仝立勇;变厚度矩形薄板的一般解[J];固体力学学报;1986年03期
10 胡圣荣,陈国华;三维非规则非均匀边界元网格的简便的高精度算法[J];固体力学学报;1996年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵志高;结构声辐射的机理与数值方法研究[D];华中科技大学;2005年
2 王剑;压电曲壳曲梁组合结构的有限元分析和形状控制[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 谢昌林;机械结构振动噪声的仿真[D];西北工业大学;2004年
2 时洪斌;边界元网格自动生成系统开发研究[D];山东科技大学;2005年
3 娄涛;基于ANSYS的流固耦合问题数值模拟[D];兰州大学;2008年
4 艾国庆;基于FEM/BEM的结构声辐射研究[D];华中科技大学;2007年
5 廖勇军;齿轮箱动态响应及辐射噪声数值仿真研究[D];重庆大学;2009年
6 毛程亮;船舶板式结构振动及声辐射特性研究[D];大连理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李福松,陈建军;射流发电机机械振动系统的动力优化设计[J];兵工学报;2000年01期
2 李敬东,王炳权,宫瑞婷;建筑设计中声环境的研究[J];北京建筑工程学院学报;2001年S1期
3 刘土光,胡要武,郑际嘉;固支加筋方板在爆炸载荷作用下的刚塑性动力响应分析[J];爆炸与冲击;1994年01期
4 洪明,陈浩然;水中含分层损伤复合材料层合板的声特征值研究[J];船舶力学;2001年05期
5 俞孟萨,黄国荣,伏同先;潜艇机械噪声控制技术的现状与发展概述[J];船舶力学;2003年04期
6 杨德庆,柳拥军,金咸定;薄板减振降噪的拓扑优化设计方法[J];船舶力学;2003年05期
7 黎胜,赵德有;半空间内结构声辐射研究[J];船舶力学;2004年01期
8 邹元杰,赵德有;水下结构声固耦合振动的特征值计算[J];船舶力学;2004年02期
9 郭新毅;洪明;;含损伤加筋板结构声辐射阻尼变异研究[J];船舶力学;2007年04期
10 周端国;;阻尼技术及其应用[J];电讯技术;1985年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 黎胜;水下结构声辐射和声传输的数值分析及主动控制模拟研究[D];大连理工大学;2001年
2 邹元杰;水中阻尼复合壳体结构声振特性的数值分析[D];大连理工大学;2004年
3 洪明;分层损伤复合材料层合板振动与声特性研究[D];大连理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李艮田;损伤对板架结构动力特性影响研究[D];大连理工大学;2003年
2 沈红高;薄板构件若干稳定性问题[D];上海海事大学;2003年
3 郭新毅;含损伤加筋板结构振动与声特性变异研究[D];大连理工大学;2005年
4 黎顺生;加筋板极限强度计算与分析[D];武汉理工大学;2005年
5 王伟璋;起重机金属结构加劲薄板承载能力的试验研究与仿真分析[D];上海海事大学;2005年
6 刘连海;含损伤加筋结构水中振动与声辐射特性研究[D];大连理工大学;2006年
【相似文献】
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1 张伟星;正交各向异性薄板计算新方法[J];安徽建筑工业学院学报;2000年02期
2 李华志;解决薄板零件淬火变形的新方法——淬火模[J];机械;2000年02期
3 姚本炎,黄其柏;加筋薄板结构振动与声辐射特性研究[J];华中科技大学学报;2001年02期
4 王增刚,彭国良,陈曹维;周边固定大长宽比矩形薄板挠度的实验研究与计算公式[J];河北科技大学学报;2002年04期
5 刘荥,刘效尧,孙江,黄晓明;冲击碾压混凝土路面的破碎尺度[J];公路交通科技;2004年04期
6 陈桂香,姬鸿恩,宋春燕;支座位移作用下三边支承矩形板弯曲统一解法[J];河南科技大学学报(自然科学版);2004年02期
7 银供;;薄板行情趋紧[J];摩托车信息;1995年06期
8 谢洪潮,潘建军,孔宪梅,陈大融;汽车用薄板的表面形貌的分形研究[J];润滑与密封;1999年01期
9 贺国京,陈大鹏;薄板弯曲振动的杂交动态有限元法[J];振动与冲击;1999年04期
10 ;电磁薄板冲模的应用[J];模具工业;1976年S1期
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1 张连文;曾广武;计宏伟;;加筋板结构局部总体屈曲分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 白杨;汪鸿振;;用有限元/边界元法进行声学—结构灵敏度分析[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
3 唐广鑫;白国锋;刘克;;加筋板隔声量的研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
4 齐佑民;毛用礼;;计算薄板非稳定温度场的一种有限元程序[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年
5 温井龙;姚戈;张利祥;;一种薄板铆焊试样拉压剪切疲劳试验的辅助装置[A];2008全国MTS断裂测试研讨会论文集[C];2008年
6 王巧燕;葛剑敏;;双层铝合金加筋板隔声性能的实验研究[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
7 周建宏;石凯;卢雪峰;李小影;;国产CT80级连续管板-板对接焊焊接方法探讨[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2008年
8 汪涛;王巧燕;马超群;葛剑敏;;双层铝合金加筋板的隔声性能分析[A];2010’中国西部声学学术交流会论文集[C];2010年
9 付立英;王维扬;;典型加筋板拓扑形状研究[A];第八届全国低温工程大会暨中国航天低温专业信息网2007年度学术交流会论文集[C];2007年
10 陈先民;葛森;邵闯;;声激励载荷作用下加筋壁板的响应估算方法[A];中国航空结构动力学专业组第十六届学术交流会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 许永军;国内首条连续超薄板生产线建成[N];消费日报;2011年
2 记者 殷珂 通讯员 陶虬;盛冶薄板一期项目投产[N];黄石日报;2011年
3 首席记者蔡立军 通讯员张卯卯;薄板价格将继续下调[N];中国冶金报;2010年
4 ;全球薄板市场发货价逐渐平稳[N];世界金属导报;2009年
5 ;全球钢厂减产效应开始影响国际薄板市场[N];世界金属导报;2008年
6 ;国际薄板市场已经进入“严冬”[N];世界金属导报;2008年
7 ;原料成本上升推动薄板涨价[N];世界金属导报;2010年
8 ;国际薄板市场价格“高台跳水”[N];世界金属导报;2008年
9 ;中国薄板市场行情小幅回升[N];世界金属导报;2008年
10 晓徐;超大规格人造洞石薄板获国家专利[N];中国建材报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭英;冲击载荷下加筋板结构的非线性动力响应及屈曲研究[D];武汉理工大学;2007年
2 周海安;无穷大二维周期加强板的声振特性研究[D];大连理工大学;2013年
3 古金茂;全数字交流短路过渡焊接系统及低热输入研究[D];北京工业大学;2009年
4 方海峰;煤矿井下救生舱及硐室防护结构动力学研究[D];中国矿业大学;2012年
5 刘敦平;双向增强体复合地基承载特性及其数值分析[D];湖南大学;2008年
6 周平;船舶与海洋结构动力分析中的动态刚度阵法研究[D];大连理工大学;2007年
7 吴轶钢;零阶能量有限元方法及其在船舶结构声辐射中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
8 王知人;杆与板的磁弹性屈曲分岔和混沌分析[D];燕山大学;2006年
9 乔宇锋;板结构辐射声的声品质基础理论研究[D];华中科技大学;2007年
10 姜翠香;裂纹损伤舰船结构的断裂及止裂研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹平;加筋板拓扑结构与声辐射特性研究[D];湖南大学;2009年
2 孙会昭;爆炸作用下矩形加筋板的变形分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 凌龙平;格栅加筋板性能的参数化分析[D];南昌航空大学;2013年
4 汤刚;双向密加筋板结构强度预报及设计应用[D];武汉理工大学;2011年
5 罗刚;船体加筋板结构高级屈曲的算法研究及其计算评估系统的开发[D];武汉理工大学;2011年
6 李情;冲击荷载下缺陷加筋板结构的有限元动力分析[D];南昌大学;2011年
7 刘尧;爆炸载荷作用下加筋板的大挠度塑性动力响应[D];华中科技大学;2012年
8 颜丰;爆炸载荷下固支加筋板的大挠度塑性动力响应[D];华中科技大学;2012年
9 赵耀;板及加筋板的多个平衡状态和弹性“突跳”[D];北京交通大学;2014年
10 唐统帅;基于散热和承载功能的格栅加筋板研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
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