利用附加质量法降低加筋平板声辐射.doc

利用附加质量法降低加筋平板声辐射利用附加质量法降低加筋平板声辐射第38卷第6期2009年12月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGVo}-(海军驻葫芦岛431厂军事代表室,葫芦岛125004)摘要:为降低加筋平板在等幅简谐均布压力激励下的声辐射,考虑在矩形激励区域内均匀和离散布置不同附加质量,,附加质量对加筋平板首阶固有频率以上的低频段具有降噪效果,:加筋平板;附加质量;固有频率;声辐射功率中图分类号::A文章编号:1671—7953(2009)06—0167—04船舶许多局部结构(例如甲板,舱壁,舷侧,船底等).].在实际结构中,由于新的激励源的存在,可能会导致局部结构出现很大的振动噪声,,,见效快,费用低,],但不可避免地会出现粘弹性材料的老化,易损等问题,而针对平板],刚架结构[9]采用附加质量和附加刚度对现有结构的局部振动声辐射特性进行调整,可以避免此类问题的发生,,(例如空气)中,弹性平板的辐射阻尼很小Do],可不考虑加筋平板结构与空气之间的振声耦合,因此其简谐强迫振动方程为(略去时间简谐因子):收稿日期:2009—05—12修回日期:2009—06—08作者简介:王伟(1963一),男,学士,:-mail:wangwei一0312@[一?M+i叫C+K]H—F(1)式中:ll——加筋板节点位移矢量;M——加筋板总质量矩阵;C_一加筋板总阻尼矩阵;K—一加筋板总刚度矩阵;F——加筋板受外界激励载荷矢量;——(1)进行直接求解,得到加筋平板稳态响应为:u:GF~(2)式中:G一一传递函数矩阵,G一[一?.M++鲥_..由于阻尼对加筋板结构固有频率影响很小,在自由振动计算时,可以忽略不计,因此加筋板的自由振动方程为:[一CO2M+K]u:O(3)令det[--+K]一0,结合加筋平板的边界约束条件,求解该多项式可得一组固有频率,对于每一个固有频率(i一1,2,3,…),可由式(3)得到一个包含一个待定常数的振动形状,通过正则化处理后,(2)可得节点法向速度向量为:Yn=N[jwGFe】(tf(4)式中:N——,忽略加强筋对声辐射的贡献,矩形平板上任意一点的声压可由瑞利积分得到:舢)一===d57rJ}瓜一J'l(5)式中:R和R——平板上的任意两点;167第6期船海工程第38卷l一Rj——两点的距离;(R)——R点的法向振速;S——矩形平板面积;声介质密度;——声介质中声波波数,志一?/:c——,设平板已被划分成个面积相等的微小单元,由于每个单元的面积很小,可假设单元上的法向速度和声压均为定值[n].设第z(z一1,2,3,…,)个单元S上任意一点R的等效法向速度均为7J,从而第q(g一1,2,3,…,)个单元上的声压由式(5)可表示为:Pq一薹'fasc6式中:R,(6)可得平板上任一单元的声压P.,则加筋平板的辐射声功率为:w一专JsPds一Re[](7)式中:p——单元声压向量,p一[户,Pz,…,P];——单元法向速度向量,一嗽,,…,].——,宽2m,,纵向均匀分布3根厂8球扁钢,横向均匀分布2根球扁钢,材料全部为钢材,弹性模量210GPa,密度7800kg/m3,,忽略阻尼,加筋平板四周简支,位于空气中,,声速为340m/,激励频段为10,360Hz,该矩形区域与平板具有共同的形心,,,分别采用下列两种方式布置附加质量:a布置方式,即在整个区域