典型規(guī)則結(jié)構(gòu)水中聲輻射——解析與半解析計(jì)算方法
本書圍繞圓柱殼和球殼這兩類典型的規(guī)則結(jié)構(gòu)，論述其水中聲輻射的解析與半解析計(jì)算方法。一方面，給出了較詳細(xì)的解析計(jì)算理論推導(dǎo)過程，使讀者可以從整體上系統(tǒng)性地閱讀與理解本書的內(nèi)容，能夠很便捷地重復(fù)相應(yīng)的理論推導(dǎo)，因此本書可以作為一本參考性的工具書。另一方面，作者結(jié)合自己的研究情況重點(diǎn)論述了數(shù)個(gè)較新的解析與半解析理論模型以及相應(yīng)的求解方法，這些理論模型有具體的研究與應(yīng)用背景，可以供讀者參考。
本書中將論述的解析與半解析計(jì)算方法主要包括：無限長圓柱殼聲輻射計(jì)算方法、內(nèi)部含鋪板的無限長圓柱殼聲輻射計(jì)算方法、兩端簡支的環(huán)向均勻加筋圓柱殼聲輻射計(jì)算方法、局部敷設(shè)聲學(xué)覆蓋層的圓柱殼聲輻射計(jì)算方法、內(nèi)部含子結(jié)構(gòu)的環(huán)向加筋圓柱殼聲輻射計(jì)算方法、舷間充水雙層球殼聲輻射計(jì)算方法、有限水深環(huán)境中雙層球殼聲輻射計(jì)算方法、海洋水聲波導(dǎo)環(huán)境中軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)聲輻射計(jì)算方法。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 規(guī)則結(jié)構(gòu)聲輻射解析計(jì)算相關(guān)的研究 1
1.3 規(guī)則結(jié)構(gòu)聲散射解析計(jì)算相關(guān)的研究 3
1.4 規(guī)則結(jié)構(gòu)聲輻射解析/數(shù)值混合計(jì)算相關(guān)的研究 4
1.5 本書的主要內(nèi)容 4
參考文獻(xiàn) 5
第2章 圓柱殼結(jié)構(gòu)水中聲輻射計(jì)算方法 8
2.1 概述 8
2.2 無限長圓柱殼聲輻射計(jì)算方法 8
2.2.1 計(jì)及靜水壓的圓柱殼振動(dòng)方程 8
2.2.2 外激勵(lì)力的波數(shù)域表示 11
2.2.3 遠(yuǎn)場輻射聲壓求解 11
2.2.4 算例及分析 14
2.3 內(nèi)部含鋪板的無限長圓柱殼聲輻射計(jì)算方法 16
2.3.1 彈性結(jié)構(gòu)與聲波相互作用的互易原理 16
2.3.2 內(nèi)部含鋪板的圓柱殼結(jié)構(gòu)聲振耦合理論推導(dǎo) 16
2.3.3 算例考核 26
2.4 兩端簡支的環(huán)向均勻加筋圓柱殼聲輻射計(jì)算方法 30
2.4.1 動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo) 30
2.4.2 加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析 38
2.4.3 水中聲輻射計(jì)算 48
2.5 局部敷設(shè)聲學(xué)覆蓋層的圓柱殼聲輻射計(jì)算方法 57
2.5.1 圓柱殼{聲學(xué)覆蓋層{流體系統(tǒng)耦合振動(dòng)方程推導(dǎo) 57
2.5.2 算例分析 64
2.6 本章小結(jié) 76
參考文獻(xiàn) 77
附錄2.A 由奇數(shù)周向波數(shù)組成的矩陣方程中的元素 78
附錄2.B 由偶數(shù)周向波數(shù)組成的矩陣方程中的元素 79
附錄2.C 加筋圓柱殼流固耦合動(dòng)力學(xué)方程中的矩陣元素 80
第3章 內(nèi)部含子結(jié)構(gòu)的環(huán)向加筋圓柱殼聲輻射計(jì)算方法 83
3.1 概述 83
3.2 船舶聲彈性子結(jié)構(gòu)方法的基本理論 83
3.2.1 主船體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程 84
3.2.2 內(nèi)部子結(jié)構(gòu)自由度動(dòng)態(tài)縮聚 85
3.2.3 主船體與內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的耦合集成 86
3.3 解析/數(shù)值混合聲彈性子結(jié)構(gòu)方法的基本理論 87
3.3.1 主船體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程 87
3.3.2 主船體與內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的耦合集成 89
3.3.3 水中聲輻射計(jì)算 92
3.4 算例驗(yàn)證 92
3.5 試驗(yàn)驗(yàn)證 96
3.6 本章小結(jié) 97
參考文獻(xiàn) 97
附錄3 加筋圓柱殼流固耦合動(dòng)力學(xué)方程中的矩陣元素 98
第4章 球殼結(jié)構(gòu)水中聲輻射計(jì)算方法 102
4.1 概述 102
4.2 舷間充水雙層彈性球殼聲輻射計(jì)算方法 102
4.2.1 雙層彈性薄球殼結(jié)構(gòu)聲輻射的解析解 102
4.2.2 計(jì)算分析 108
4.3 有限水深環(huán)境中雙層彈性球殼聲輻射計(jì)算方法 113
4.3.1 有限水深環(huán)境中外球殼與外流場的耦合作用 113
4.3.2 水中聲輻射計(jì)算 117
4.3.3 計(jì)算方法和計(jì)算程序考核 117
4.3.4 有限水深環(huán)境中雙層彈性球殼聲輻射計(jì)算分析 119
4.4 本章小結(jié) 124
參考文獻(xiàn) 125
第5章 海洋水聲信道環(huán)境中軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)聲輻射計(jì)算方法 126
5.1 概述 126
5.2 剛性平動(dòng)球體聲輻射計(jì)算方法 126
5.2.1 近區(qū)和遠(yuǎn)區(qū) Green 函數(shù)的計(jì)算處理 126
5.2.2 聲輻射計(jì)算 131
5.2.3 算例考核 132
5.3 雙層彈性球殼聲輻射計(jì)算方法 135
5.3.1 計(jì)算方法和計(jì)算程序考核 135
5.3.2 海洋水聲信道環(huán)境中雙層彈性球殼聲輻射計(jì)算分析 138
5.4 任意軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)聲輻射計(jì)算方法 140
5.4.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程 141
5.4.2 流固耦合與聲輻射計(jì)算 142
5.4.3 算例考核 146
5.5 本章小結(jié) 157
參考文獻(xiàn) 158
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