了得網工業技術_船舶振動噪聲預報與結構聲學設計

內容簡介

溫華兵所*的《船舶振動噪聲預報與結構聲學設計》緊密結合工程實際，繫統介紹船體結構聲學預報方法與控制技術。首先，分別介紹船體結構低頻、中頻與高頻聲振性能數值分析方法及若干應用買例。其次，開展了加筋薄殼結構與夾層結構的振動聲輻射水平與隔聲性能分析，探討了空心與實心結構對薄殼結構的質量阻振性能；介紹了薄殼結構的粘彈性阻尼減振機理，探討新型丁基橡膠復合阻尼減振膠板對板筋結構、基座結構和船體結構的減振效果，研究了船體結構的阻尼減振設計技術。然後，結合數值分析與實驗研究，介紹艙段內基座結構的振動模態與傳遞特性，探討基釐結構對振動傳遞特性的影響，分析艙段內基座結構的質量阻振和阻尼減振效果，給出基座結構的阻尼一質量復合阻振技術。*後，給出了船舶結構聲學設計基本原則，以某艦艇和魚雷為實例介紹船體結構聲學預報與設計技術。
本書可作為從事船體結構聲學預報、聲學設計及控制技術研究科研人員和設計人員的參考資料，也可作為船舶與海洋工程等相關專業研究生的教學參考書。

作者簡介

溫華兵，1977年生，江西吉安人，博士，副教授，江蘇科技大學振動噪聲研究所副所長，從事船舶振動噪聲控制教學科研工作。擔任中國振動工程學會*振動專業委員會理事、振動與噪聲控制專業委員會理事、江蘇省振動工程學會理事、江蘇省計量專業委員會委員（聲學方向）、中國造船工程學會**會員與水下噪聲學組成員。發表學術論文40餘篇，其中EI收錄10餘篇；主持完成科研項目20餘項，獲省部級科技進步獎2項，市廳級科技進步獎2項。

第1章緒論 1.1 研究背景和意義 1.2 薄殼結構聲振性能數值方法概述 1.2.1 中頻組合繫統 1.2.2 低頻確定性分析方法 1.2.3 高頻統計性分析方法 1.2.4 中頻混合分析法 1.3 薄殼結構阻尼減振技術概述 1.4 薄殼結構質量阻振技術概述 1.5 艦船結構聲學設計概述第2章船體結構聲振性能數值分析方法及應用 2.1 船體結構低頻振分析 2.1.1 結構振方法 2.1.2 船體結構振動建模 2.1.3 結構靈敏度分析模型修正方法 2.1.4 艙段結模型修正應用 2.1.5 魚雷模型結構振動模態FEM分析實例 2.1.6 拖輪船體結構振動特性FEM分析實例 2.2 船體結構低頻輻射噪分析 2.2.1 結構聲輻方法 2.2.2 法分析步驟 2.2.3 船體結構輻射噪聲BEM分析實例 2.3 船體結構聲振性能高頻統計性分析方法 2.3.1 統計能量分析法 2.3.2 統計能量法分析步驟 2.3.3 單雙層玻璃窗隔聲SEA分析實例 2.3.4 拖輪艙室噪聲SEA分析與聲學設計實例 2.4 船體結構聲振性能中頻混合法分析 2.4.1 FE-SEA混合分析方法 2.4.2 隨機子繫統的能量響應的推導過程 2.4.3 FE-SEA混合法計算流程 2.4.4 FE-SEA混合法頻率區間劃分準則 2.4.5 雙層圓柱結構聲振性能FE-SEA分析實例 2.4.6 拖輪艙室噪聲特性FE-SEA分析實例 2.5 本章小結第3章板筋結構聲學性能數值分析 3.1 板結構聲輻射特性理論 3.2 加筋板結構聲振性能數值分析 3.3 夾層板結構聲振性能數值分析 3.4 加筋方向對結構聲振性能的影響 3.5 無筋板結構隔聲性能數值分析 3.6 單層板筋結構隔聲性能數值分析 3.7 雙層板筋結構隔聲性能數值分析 3.8 本章小結第4章薄殼結構振動傳遞的質量阻振設計 4.1 平板結構質量阻振性能波動法分析 4.1.1 質量阻振機理波動法分析 4.1.2 實心結構質量阻振性能分析 4.1.3 空心結構質量阻振性能分析 4.2 平板結構的質量阻振性能數值分析 4.3 平板結構的質量阻振性能實驗驗證 4.3.1 阻振性能實驗方案 4.3.2 阻振性能實驗結果分析 4.4 L形板結構的質量阻振性能數值分析 4.5 本章小結第5章船體結構的粘彈性阻尼減振設計 5.1 粘彈性阻尼材料減振機理 5.1.1 阻尼減振原理 5.1.2 粘彈性材料的基本性質 5.1.3 粘彈性材料的本構關繫 5.1.4 結構損耗因子 5.2 丁基橡膠復合阻尼減振膠板 5.2.1 丁基橡膠復合材料制備工藝 5.2.2 復合阻尼減振膠板性能 5.3 板筋結構阻尼減振性能實驗分析 5.4 基座結構的阻尼減振性能實驗分析 5.5 船體結構模型阻尼減振性能實驗分析 5.5.1 結構振動模態實驗 5.5.2 阻尼減振性能實驗 5.6 本章小結第6章艙段內基座結構的振動傳遞特性數值分析 6.1 基於結構振動模態的振動傳遞理論 6.2 艙段及基座結構模型 6.3 艙段及基座結構的振動模態仿真 6.3.1 艙段結構的振動模態仿真結果 6.3.2 基座結構的振動模態仿真結果 6.4 基座結構至艙段的振動傳遞特性 6.4.1 同類基座結構的振動傳遞特性 6.4.2 不同類基座結構的振動傳遞特性 6.5 基座結構參數對振動傳遞特性的影響 6.5.1 基座面板厚度的影響分析 6.5.2 基座整體板厚的影響分析 6.5.3 基座結構板厚的靈敏度分析 6.5.4 基座結構材料的影響分析 6.6 艙段殼體對振動傳遞特性的影響 6.6.1 等厚度的雙層殼體結構 6.6.2 不等厚度的雙層殼體結構 6.7 本章小結第7章艙段內基座結構的振動傳遞特性實驗分析 7.1 艙段及基座結構的振動模態實驗 7.1.1 結構振動模態實驗方案 7.1.2 基座面板的原點加速度導納 7.1.3 結構振動模態實驗結果 7.2 基座結構對振動傳遞特性的影響 7.3 基座結構至艙段表面的機械導納分布 7.4 基座結構至艙段表面的等效機械導納 7.5 基座結構至艙段表面的傳遞率分布 7.6 基座結構至艙段表面的等效傳遞率 7.7 本章小結第8章艙段內基座結構的阻尼-質量復合阻振設計 8.1 艙段及基座結構的FE-SEA建模 8.2 基座結構的質量阻振設計 8.3 基座結構的阻尼減振設計 8.4 基座結構的阻尼-質量復合阻振設計 8.5 平臺結構上基座的阻尼-質量復合阻振設計 8.5.1 平臺支撐結構的質量阻振技術 8.5.2 平臺支撐結構的阻尼減振技術 8.5.3 平臺支撐結構的復合阻振技術 8.6 本章小結第9章船舶結構聲學預報與聲學設計 9.1 典型船體結構及構件 9.2 船舶艙室振動噪聲源 9.3 船舶艙室噪聲簡易估算方法 9.4 船體結構聲學設計基本準則 9.5 船舶艙室整體彈性隔振設計 9.6 某艦艇的結構聲學設計應用 9.6.1 艦艇結構振動模態分析 9.6.2 艦艇低頻噪聲預報模型 9.6.3 艦艇低頻輻射噪聲預報 9.6.4 基座結構對振動傳遞影響分析 9.6.5 基座結構阻尼減振效果分析 9.6.6 外殼結構對水下聲輻射的影響分析 9.7 某艦艇中高頻水下輻射噪聲預報 9.7.1 統計能量分析模型的建立 9.7.2 艦艇中高頻輻射噪聲預報 9.7.3 某艦艇水下輻射噪聲預報的試驗驗證 9.8 船體水下輻射噪聲預報程序二次開發 9.8.1 開發工具 9.8.2 水下噪聲預報程序界面開發 9.8.3 水下噪聲預報程序編譯 9.8.4 水下噪聲預報程序運行 9.9 本章小結第10章魚雷結構與動力繫統聲學設計 10.1 概述 10.2 動力繫統振動的傳遞途徑分析 10.3 基於剛體模型的振動傳遞分析 10.4 基模型的振動傳遞分析 10.5 動力繫統支撐對振動傳遞的影響分析 10.6 殼體結構阻尼對振動傳遞的影響分析 10.7 振動傳遞的其他影響因素分析 10.8 魚雷動力繫統的振動預報 10.9 本章小結參考文獻

第1章  緒論
  1.1  研究背景和意義
  1.2  薄殼結構聲振性能數值方法概述
    1.2.1  中頻組合繫統
    1.2.2  低頻確定性分析方法
    1.2.3  高頻統計性分析方法
    1.2.4  中頻混合分析法
  1.3  薄殼結構阻尼減振技術概述
  1.4  薄殼結構質量阻振技術概述
  1.5  艦船結構聲學設計概述
第2章  船體結構聲振性能數值分析方法及應用
  2.1  船體結構低頻振分析
    2.1.1  結構振方法
    2.1.2  船體結構振動建模
    2.1.3  結構靈敏度分析模型修正方法
    2.1.4  艙段結模型修正應用
    2.1.5  魚雷模型結構振動模態FEM分析實例
    2.1.6  拖輪船體結構振動特性FEM分析實例
  2.2  船體結構低頻輻射噪分析
    2.2.1  結構聲輻方法
    2.2.2 法分析步驟
    2.2.3  船體結構輻射噪聲BEM分析實例
  2.3  船體結構聲振性能高頻統計性分析方法
    2.3.1  統計能量分析法
    2.3.2  統計能量法分析步驟
    2.3.3  單雙層玻璃窗隔聲SEA分析實例
    2.3.4  拖輪艙室噪聲SEA分析與聲學設計實例
  2.4  船體結構聲振性能中頻混合法分析
    2.4.1  FE-SEA混合分析方法
    2.4.2  隨機子繫統的能量響應的推導過程
    2.4.3  FE-SEA混合法計算流程
    2.4.4  FE-SEA混合法頻率區間劃分準則
    2.4.5  雙層圓柱結構聲振性能FE-SEA分析實例
    2.4.6  拖輪艙室噪聲特性FE-SEA分析實例
  2.5  本章小結
第3章  板筋結構聲學性能數值分析
  3.1  板結構聲輻射特性理論
  3.2  加筋板結構聲振性能數值分析
  3.3  夾層板結構聲振性能數值分析
  3.4  加筋方向對結構聲振性能的影響
  3.5  無筋板結構隔聲性能數值分析
  3.6  單層板筋結構隔聲性能數值分析
  3.7  雙層板筋結構隔聲性能數值分析
  3.8  本章小結
第4章  薄殼結構振動傳遞的質量阻振設計
  4.1  平板結構質量阻振性能波動法分析
    4.1.1  質量阻振機理波動法分析
    4.1.2  實心結構質量阻振性能分析
    4.1.3  空心結構質量阻振性能分析
  4.2  平板結構的質量阻振性能數值分析
  4.3  平板結構的質量阻振性能實驗驗證
    4.3.1  阻振性能實驗方案
    4.3.2  阻振性能實驗結果分析
  4.4  L形板結構的質量阻振性能數值分析
  4.5  本章小結
第5章  船體結構的粘彈性阻尼減振設計
  5.1  粘彈性阻尼材料減振機理
    5.1.1  阻尼減振原理
    5.1.2  粘彈性材料的基本性質
    5.1.3  粘彈性材料的本構關繫
    5.1.4  結構損耗因子
  5.2  丁基橡膠復合阻尼減振膠板
    5.2.1  丁基橡膠復合材料制備工藝
    5.2.2  復合阻尼減振膠板性能
  5.3  板筋結構阻尼減振性能實驗分析
  5.4  基座結構的阻尼減振性能實驗分析
  5.5  船體結構模型阻尼減振性能實驗分析
    5.5.1  結構振動模態實驗
    5.5.2  阻尼減振性能實驗
  5.6  本章小結
第6章  艙段內基座結構的振動傳遞特性數值分析
  6.1  基於結構振動模態的振動傳遞理論
  6.2  艙段及基座結構模型
  6.3  艙段及基座結構的振動模態仿真
    6.3.1  艙段結構的振動模態仿真結果
    6.3.2  基座結構的振動模態仿真結果
  6.4  基座結構至艙段的振動傳遞特性
    6.4.1  同類基座結構的振動傳遞特性
    6.4.2  不同類基座結構的振動傳遞特性
  6.5  基座結構參數對振動傳遞特性的影響
    6.5.1  基座面板厚度的影響分析
    6.5.2  基座整體板厚的影響分析
    6.5.3  基座結構板厚的靈敏度分析
    6.5.4  基座結構材料的影響分析
  6.6  艙段殼體對振動傳遞特性的影響
    6.6.1  等厚度的雙層殼體結構
    6.6.2  不等厚度的雙層殼體結構
  6.7  本章小結
第7章  艙段內基座結構的振動傳遞特性實驗分析
  7.1  艙段及基座結構的振動模態實驗
    7.1.1  結構振動模態實驗方案
    7.1.2  基座面板的原點加速度導納
    7.1.3  結構振動模態實驗結果
  7.2  基座結構對振動傳遞特性的影響
  7.3  基座結構至艙段表面的機械導納分布
  7.4  基座結構至艙段表面的等效機械導納
  7.5  基座結構至艙段表面的傳遞率分布
  7.6  基座結構至艙段表面的等效傳遞率
  7.7  本章小結
第8章  艙段內基座結構的阻尼-質量復合阻振設計
  8.1  艙段及基座結構的FE-SEA建模
  8.2  基座結構的質量阻振設計
  8.3  基座結構的阻尼減振設計
  8.4  基座結構的阻尼-質量復合阻振設計
  8.5  平臺結構上基座的阻尼-質量復合阻振設計
    8.5.1  平臺支撐結構的質量阻振技術
    8.5.2  平臺支撐結構的阻尼減振技術
    8.5.3  平臺支撐結構的復合阻振技術
  8.6  本章小結
第9章  船舶結構聲學預報與聲學設計
  9.1  典型船體結構及構件
  9.2  船舶艙室振動噪聲源
  9.3  船舶艙室噪聲簡易估算方法
  9.4  船體結構聲學設計基本準則
  9.5  船舶艙室整體彈性隔振設計
  9.6  某艦艇的結構聲學設計應用
    9.6.1  艦艇結構振動模態分析
    9.6.2  艦艇低頻噪聲預報模型
    9.6.3  艦艇低頻輻射噪聲預報
    9.6.4  基座結構對振動傳遞影響分析
    9.6.5  基座結構阻尼減振效果分析
    9.6.6  外殼結構對水下聲輻射的影響分析
  9.7  某艦艇中高頻水下輻射噪聲預報
    9.7.1  統計能量分析模型的建立
    9.7.2  艦艇中高頻輻射噪聲預報
    9.7.3  某艦艇水下輻射噪聲預報的試驗驗證
  9.8  船體水下輻射噪聲預報程序二次開發
    9.8.1  開發工具
    9.8.2  水下噪聲預報程序界面開發
    9.8.3  水下噪聲預報程序編譯
    9.8.4  水下噪聲預報程序運行
  9.9  本章小結
第10章  魚雷結構與動力繫統聲學設計
  10.1  概述
  10.2  動力繫統振動的傳遞途徑分析
  10.3  基於剛體模型的振動傳遞分析
  10.4  基模型的振動傳遞分析
  10.5  動力繫統支撐對振動傳遞的影響分析
  10.6  殼體結構阻尼對振動傳遞的影響分析
  10.7  振動傳遞的其他影響因素分析
  10.8  魚雷動力繫統的振動預報
  10.9  本章小結
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