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考虑重流体耦合效应的双层板-腔结构振动与声辐射分析: 2023年; 考虑半空间声场内重流体的声振耦合效应,对有限大双层板-腔结构的振动与声辐射特性进行研究。采用改进傅里叶级数描述薄板位移和腔内声压,通过Rayleigh积分建立辐射板表面辐射声压和辐射板位移的关系,基于Hamilton原理,提出采用Rayleigh-Ritz法分析耦合系统声振特性的半解析方法,并通过和有限元结果对比验证方法的收敛性和准确性。分析单位简谐力激励下,声腔厚度和腔内流体介质对双层板-腔结构声辐射特性的影响。结果表明:重流体的耦合效应使薄板(奇,奇)模态振型显著变化,声腔较薄时声辐射对声腔厚度变化较敏感。相较于腔内流体声速,腔内流体密度对声辐射有较大影响。; 李清盛李天匀朱翔朱翔朱翔; 关键词：振动与波声振耦合声辐射

基于改进傅里叶级数法的复杂边界下锥-柱-球组合壳的自由振动特性分析: 为了更加准确有效地研究复杂边界下锥-柱-球组合壳自由振动特性,本文基于经典Love壳体理论,结合改进的傅里叶里兹法,通过将组合结构每部分的位移展开成傅里叶级数的形式,在边界不连续处采用弹簧连接,得到结构的能量泛函,求解出...; 张帅李天匀朱翔王鹏宇; 关键词：组合壳固有频率; 文献传递

改进傅里叶级数法求解封口锥柱球组合壳的自由振动被引量：6: 2021年; 提出了一种改进傅里叶级数的半解析方法分析封口锥柱球组合壳的自由振动特性。基于能量泛函,结合经典薄板理论和Love壳体理论,建立了组合结构的理论模型,研究了不同柱壳长度,不同锥球半角以及不同厚度端板下锥柱球组合壳的固有频率。该方法下的各子壳结构位移由标准的傅里叶级数和辅助收敛函数组成,既克服了传统傅里叶级数在子壳结构交接处的不连续性,又提高了计算的收敛精度和速度。研究表明:该方法收敛性较好,所得理论计算结果与有限元结果比较一致。通过分析固有频率,发现改变长度,半角,端板厚度均会对锥柱球组合壳的自由振动产生较明显的影响。; 张帅李天匀李天匀陈旭

水下环肋圆锥壳临界压力—频率特性分析: 2019年; [目的]为了揭示水下环肋圆锥壳临界压力数值模拟的物理机理,对比试验测量方法的准确性,[方法]基于Flügge壳体理论,结合波传播法和Galerkin法研究水下环肋圆锥壳临界压力与固有频率之间的关系。采用刚度均摊法,将环肋的等效刚度代入壳体振动方程,计算得到固有频率及临界压力。[结果]研究表明,水下环肋圆锥壳固有频率的平方随静水压力的增大呈近似线性递减的关系,环肋圆锥壳的临界压力随环肋弹性模量、厚度、高度的增大而增大,且环肋对固有频率的影响显著。[结论]采用的计算方法准确、有效且方便简捷,可为水下环肋圆锥壳临界压力的无损预报提供新的求解方法与思路。; 张帅李天匀李天匀朱翔林子钦; 关键词：GALERKIN法

单侧触水复杂形状薄板的自由振动特性分析: 2023年; [目的]旨在研究单侧触水弹性边界下复杂形状薄板的自由振动特性。[方法]选取包络复杂形状薄板域的矩形域并将薄板位移用矩形域内的改进傅里叶级数表示,结合Rayleigh积分建立表面声压和薄板位移的关系,并将积分式转换到局部极坐标中以避免奇异性,针对局部极坐标中该变限积分中的边界曲线难以获得显式表达式的问题,用“以直代曲”的方式处理结构边界曲线以简化Rayleigh积分,基于能量原理建立了分析单侧触水复杂形状薄板自由振动特性的半解析方法。[结果]给出了单侧触水矩形薄板、圆形薄板和一些复杂形状薄板的算例,与有限元及文献结果对比验证了该方法的收敛性和准确性,并讨论了弹性边界对薄板附加虚拟质量增量因子(added virtual mass incremental,AVMI)的影响规律,各阶AVMI因子在边界位移弹簧无量纲化刚度为103附近出现最大值,此时结构受流体影响相对最大。[结论]该方法适应性较强,计算效率较高,揭示了流体中复杂形状薄板的自由振动规律,具有一定的工程指导意义。; 李清盛李天匀朱翔朱翔聂睿; 关键词：薄板声振耦合

考虑液体晃荡的部分充液圆柱壳受迫振动分析: 2024年; 充液圆柱壳结构广泛存在于在工程中,在外部激励作用下,圆柱壳会与流体产生耦合振动,且未充满的液面也会产生晃荡,这种耦合振动响应分析在工程中具有重要意义。提出了一种求解考虑内部液体小幅晃荡的弹性圆柱壳振动响应的半解析法。首先分别在壳体建立结构坐标系、在自由液面建立液体坐标系,各自用来描述结构及内部液体的运动。基于Flügge壳体理论建立了圆柱壳的运动控制方程。将液体视为无黏、不可压缩的理想流体,根据线性水波理论和液体自由表面运动边界条件,得出了内部液体的速度势函数。通过流固耦合界面的连续性条件,结合坐标变换推导得到流固耦合系统的运动控制方程。研究了壳体在径向点力激励下振动响应,并得出了对应的液面晃荡响应。和有限元法对比验证了方法的正确性,然后改变相关参数讨论了考虑内部液体晃荡的弹性圆柱壳振动响应特性。; 韩越洋朱翔李天匀李天匀; 关键词：部分充液受迫振动响应特性

水下近水面锥柱组合壳声固耦合效应的半解析求解方法被引量：1: 2022年; 针对水下近水面锥柱组合壳声固耦合多借助于数值方法求解的现状,本文提出一种半解析方法从机理上分析此类问题。首先基于能量泛函和Sanders壳体理论、虚拟弹簧法以及力与力矩平衡条件建立锥柱组合壳的结构模型;然后采用Legendre谱元法和二维傅里叶变换得到含自由液面的水下声场模型;最后由非线性迭代法和高斯积分求解耦合系统声振控制方程。通过与参考文献和数值方法结果的对比,验证了本文方法的收敛性、正确性和可靠性。研究结果表明,结构参数、浸没深度和激励频率与远场辐射声压密切相关。本文工作可推广到水下含内部结构的复杂旋转组合壳在不同结构边界及声边界下的声固耦合问题。; 张帅李天匀李天匀戴维; 关键词：声固耦合高斯积分能量泛函组合壳

有限浸深圆柱壳振动及远场声辐射的解析方法被引量：3: 2017年; [目的]针对目前对于自由液面影响下圆柱壳—流场耦合系统振动及声辐射解析研究的匮乏,提出一种有限浸没深度下有限长圆柱壳振动及远场声辐射的解析求解方法。[方法]采用镜像原理和Graf加法定理得到流体速度势的解析表达式,然后再结合能量泛函变分方法推导出计及自由液面影响的壳—液耦合振动方程,从而可以求解系统受迫振动响应。[结果]研究表明,相比于无限域,自由液面的存在会增大同阶次共振频率,但随着浸没深度的逐渐增加,均方振速很快趋于无限域工况。与Nastran软件计算结果对比表明所提出的方法准确、可靠,且具有方法简便、计算量小的优点。利用求得的振动响应,通过傅里叶变换和稳相法可得到远场辐射声压,计算结果表明,自由液面会使得远场声压指向性和波动性出现类偶极子效应;但是不同于振动特性,远场声压并不会随浸没深度增大而很快趋于无限域工况。[结论]所提出的方法实现了外力激励下计及自由液面影响的水下圆柱壳远场声辐射快速预报,对于半空间结构声振问题的研究具有一定的指导意义。; 郭文杰李天匀朱翔张帅; 关键词：自由液面

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张帅

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