粘性流場(chǎng)中圓柱殼耦合系統(tǒng)聲振特性研究.pdf

1、論文的內(nèi)容是國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“水下流場(chǎng)-圓柱殼耦合系統(tǒng)的振動(dòng)能量流特性研究”(項(xiàng)目編號(hào):40976058)的一部分。本文基于Flügge薄殼理論和波傳播法圍繞粘性流場(chǎng)中無(wú)限長(zhǎng)圓柱殼耦合系統(tǒng)的聲振特性展開(kāi)了研究。建立了粘性流場(chǎng)中圓柱殼耦合系統(tǒng)聲振方程,主要從理論的角度探討了流體的粘性對(duì)圓柱殼結(jié)構(gòu)在自由振動(dòng)下的頻散特性以及在徑向線激勵(lì)力作用時(shí)的輸入能量流和聲輻射線功率的影響。
　　首先對(duì)與本文研究?jī)?nèi)容相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了

2、綜合的回顧和評(píng)述,主要介紹了流場(chǎng)中圓柱殼結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)振動(dòng)能量流的分析方法和研究成果,總結(jié)了涉及到粘性流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)耦合問(wèn)題時(shí)處理粘性流場(chǎng)的分析方法。
　　論文把線性化的N-S方程、線性化連續(xù)性方程和小振幅波動(dòng)下的狀態(tài)方程結(jié)合起來(lái)得到了粘性流場(chǎng)中的波動(dòng)方程,運(yùn)用對(duì)矢量場(chǎng)的Helmholtz分解定理將波動(dòng)方程中粘性流體的速度場(chǎng)分解為標(biāo)量勢(shì)和矢量勢(shì),利用滿足波動(dòng)方程的假設(shè)解的形式得到了粘性流場(chǎng)在柱坐標(biāo)系下的速度和應(yīng)力的表達(dá)式,聯(lián)立邊界條件與

3、Flügge殼體振動(dòng)方程得到了粘性流場(chǎng)中圓柱殼耦合系統(tǒng)聲振方程。
　　推導(dǎo)了耦合系統(tǒng)在自由振動(dòng)下的頻散特征方程,由于在研究振動(dòng)能量沿圓柱殼體傳播時(shí),傳播波是主要的研究對(duì)象,用沿實(shí)軸搜根法獲得了粘性流場(chǎng)中耦合系統(tǒng)的頻散特征曲線,對(duì)比理想流場(chǎng)中的計(jì)算結(jié)果分析了流體的粘性對(duì)耦合系統(tǒng)頻散特性的影響。通過(guò)求解不同粘度系數(shù)流場(chǎng)中耦合系統(tǒng)頻散曲線得到了流體動(dòng)力粘度系數(shù)大小對(duì)耦合系統(tǒng)頻散特性的影響。
　　用十點(diǎn)高斯積分法計(jì)算了耦合系統(tǒng)在徑向