板式结构声辐射特性研究

【摘要】板式结构作为一种基本结构形式，在国防、民用等行业产品中广泛应用，它不仅在受到激励作用下会向外辐射噪声，而且也可用于控制噪声的传播。因此，对板式结构的振动声辐射研究不仅具有理论研究意义，也有较大的工程应用价值。本文针对板式结构的振动声辐射特性展开了研究，并对表面大量采用板式结构的发动机模型进行了声场求解分析。本文的主要研究工作有：（1）基于弹性力学及有限元的相关理论,结合Mindlin板弯曲理论,探究了单元应变位移关系、位移函数同应变阵的关系以及应力与应变之间的关系。对板式结构在不同载荷情况下的振动响应情况进行了理论分析。基于振动响应结果，研究了板结构振动所激发的声学响应，推导得到了边界积分方程的离散形式。（2）介绍了以三次B样条函数作为单元型函数的研究方法来分析薄板的弯曲、振动问题。建立基于Helmholtz边界方程的边界元模型，采用基于三次B样条函数的耦合有限元法-边界元法对在空气介质中的矩形钢板进行了辐射声功率的数值计算，同采用Matlab编制的Rayleigh积分公式计算矩形钢板辐射声功率的结果对比，由此来验证基于三次B样条函数的耦合FEM-BEM方法在计算板式结构辐射声功率上的精度和准确性。（3）探讨了以下板式结构参数对其声辐射特性的影响：1）平板、加肋板、梯形板、三角形板和梯形板这五种不同的板式结构形状；2）加肋板中肋条的布置方案；3）20种不同组合的边界约束条件；4）在等厚板中不同的厚度值、在厚度值线性变化的变厚度中不同的倾斜角；5）不同的长宽比。（4）针对边界元法在计算大规模问题时耗时、耗计算空间甚至出现无法计算的问题，文章应用快速多极边界元算法，并以此为理论基础对表面结构大量采用板式结构的某型发动机模型进行了声辐射求解，并同采用常规边界元算法进行了对比，验证了快速多极边界元法在计算大规模问题时的准确性和高效性。
【作者】吴学锋；
【导师】张保成；
【作者基本信息】中北大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】Mindlin板理论；声辐射；三次B样条函数；耦合有限元-边界元法；快速多极边界元法；

【参考文献】
[1]金球星,李卫东.点对点损耗灵敏度一致的等值辐射网输电损耗分摊[J].电力系统自动化,2005,10:11-15.
[2]王慎中.中国地球物理学会第三届地球重力场和固体潮及重力和形变仪器学术讨论会在西安召开[J].石油地球物理勘探,1987,01:85.
[3]成功.城乡交错带土地利用变化机制及其优化配置研究[D].中国农业大学,种植业,2004,硕士.
[4]胡子骥.3GPP LTE资源调度与TCP拥塞控制机制的研究[D].复旦大学,电路与系统,2012,硕士.
[5]张嘉桐.对西语翻译教学的几点思考[D].吉林大学,西班牙语语言文学,2013,硕士.
[6]金贤玉,王宇纬,田野,金南国.基于微观信息的水泥水化动力学模型研究[J].建筑材料学报,2014,05:862-867.
[7]蒋丽敏.黄芪对柯萨奇B_(3m)病毒感染所致小鼠心肌炎心肌穿孔素mRNA表达和免疫损伤的影响[D].中国医科大学,2003.
[8]徐莹莹.基于复杂网络的科研网研究[D].扬州大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[9]黎华玲,廖世军,宋慧宇.特殊形貌纳米铂的制备及其在燃料电池催化剂中应用[J].现代化工,2013,05:26-30.
[10]赵艳.基于竞争力的西安半导体产业发展模式探讨[D].长安大学,产业经济学,2014,硕士.
[11]高双.小学生不良行为习惯的现状及对策研究[D].西南大学,教育学原理,2014,硕士.
[12]林桢.新型大模场直径弯曲不敏感单模及少模光纤的研究[D].北京交通大学,2014.
[13]李荣陆.文本分类及其相关技术研究[D].复旦大学,2005.
[14]丁振宇,高增梁,王效贵.16MnR钢过载峰作用下的疲劳裂纹扩展行为研究[J].机械工程学报,2013,16:84-90.
[15]孟兆亮.金融资源配置与城乡消费差异研究[D].西南大学,金融学,2013,硕士.
[16]张海鹏.聚酰亚胺纳米纤维及其复合材料的制备与表征[D].北京化工大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[17]黄勇伟.低轨道皮卫星星上电子系统的研究[D].浙江大学,微电子与固体电子学,2004,硕士.
[18]毛力之,李庄劝,曾彦华,卢适如.高酸值原油对常减压设备的腐蚀及其控制方法[J].石油化工设备.1992(01)
[19]王岩,张庆灵.不确定广义系统动态输出反馈鲁棒H_∞控制器设计[J].控制与决策,2002,06:948-951.
[20]孙志华,郑俊茂,甘嫦华,丁世文.地震解释技术在N50井区的应用[J].石油地球物理勘探,2003,06:687-689+708-582.
[21]管倩.智慧旅游提升旅游体验途径研究[D].北京林业大学,旅游管理,2013,硕士.
[22]林璐.中国元宵灯彩艺术形式及审美内涵探微[D].福建师范大学,美术学,2013,硕士.
[23]华凌.欧洲研究团队成功合成二维材料锗烯[N].科技日报,2014-09-13002.
[24]李栋,郑建军,李铖,杨晓华.建筑工地淤泥脱水试验研究[J].甘肃水利水电技术,2013,12:14-16.
[25]柳键,邱国斌,黄健.考虑缺货损失情形下损失厌恶零售商的订货决策[J].控制与决策,2012,08:1195-1200.
[26]朱世峰.具内分级旋转闪蒸干燥机机体强度分析[D].东北大学,机械设计及理论,2011,硕士.
[27]杨绎洁.惠特尼·休斯顿歌唱艺术成就研究[D].西北师范大学,艺术,2013,硕士.
[28]李甲贵.我国葡萄酒产品差异化策略研究[D].西北农林科技大学,2004.
[29]徐凯选.SOI SiGe HBT结构与集电区模型研究[D].西安电子科技大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[30]罗洪斌,张宏科.智慧协同标识网络体系:研究背景、思路与进展[J].电信科学,2015,02:17-27.
[31]马静.乳酸菌产生的胞外多糖及其在乳品中的应用研究[D].河北农业大学,农产品加工及贮藏工程,2004,硕士.
[32]T.W.斯潘塞,马在田.在不可分辨的周期性地层中地震波的衰减[J].石油地球物理勘探,1979,01:70-83.
[33]RaghvendraThakur.经阴道应用聚丙烯合成网片行盆底功能重建的循证研究[D].吉林大学,妇产科学,2013,硕士.
[34]陈如.R.E.N.A.L.肾脏测量评分系统在保留肾单位肾部分切除术患者中的应用[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[35]贾国栋.哈萨克斯坦政治转型研究[D].新疆大学,国际政治,2013,硕士.
[36]马丽亚木·阿布来孜.二进小波变换在图像边缘处理中的应用研究[D].新疆师范大学,应用数学,2013,硕士.
[37]杜煜.甘肃省水电院发展战略保障体系研究[D].兰州理工大学,工商管理,2014,硕士.
[38]赵道致,原白云,徐春明.低碳供应链纵向合作减排的动态优化[J].控制与决策,2014,07:1340-1344.
[39]陈亚华.发酵过程优化操作控制系统软件的研发[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[40]秦勇.尿道镜下电凝加卡介苗灌注治疗男性尿道内大面积尖锐湿疣[D].浙江大学,外科,2004,硕士.
[41]崔龙梅.数字时代云南少数民族装饰艺术研究[D].云南师范大学,美术学,2013,硕士.
[42]黄恩隆.依靠科学技术提高绿化太行山质量[J].河南林业科技.1989(02)
[43]蔡中.探究武术短兵的竞赛形式[D].北京体育大学,民族传统体育学,2013,硕士.
[44]秦玫芳.论我国私有财产权的宪法保障[D].郑州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[45]李重照.公开选拔领导干部制度有效性研究[D].复旦大学,行政管理,2013,博士.
[46]陈弋玺.算术运算细胞型膜系统自动设计与实现方法[D].西南交通大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[47]叶闯.基于方向滤波的风向风速自记纸数字化算法[D].东北大学,通信与信息系统,2010,硕士.
[48]张植勤.电解二氧化锰(一)[J].电池.1990(04)
[49]侴陶.我国艺术体操运动员专项耐力训练研究[D].北京体育大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[50]高亢.利用零拍探测系统测量脉冲激光器噪声[D].天津大学,光电子技术,2013,硕士.