分析水下具有压电阻尼层的加肋旋转壳耦振的建模、新方法及其声控特性研究

研究水下加肋旋转壳的声辐射和减振降噪，对潜艇等声学设计有广阔应用。该壳体由于双向变曲率加上有环肋，共振频谱比较复杂，要在较宽频段内揭示其声特性，有必要像加肋圆柱壳那样采用解析法或半解析法。然而水下加肋旋转壳实现这点难度大，以往前人仅做过借助边界元－有限元混合法分析水下旋转壳和实船的辐射噪声，但这只能预报低频或低中频激励的声响应。另外，为降低水下噪声，实践证明有效办法是在结构表面敷设压电阻尼层，利用其压电效应实现主动闭环控制。可是对于这种有压电层的旋转壳同样由于双向变曲率，它们的声弹耦振及声控特性至今还未见人研究，故分析上述问题的建模和解法也急待解决。本项目正是针对这种水下智能壳体，考虑旋转壳、压电层、环肋和外声场的多场耦合作用，运用我们近期提出的新型齐次扩容精细积分法，力图创建一套全新的半解析解法。在此基础上，通过数值计算和模拟有望在全频段内预测压电层的降噪效果及主要因素对声控特性的影响。