文章标题：静水压力下复合材料壳体振动与声辐射特性研究

文章作者：杨贺, 张春雨, 胥强, 许苏陈, 彭子龙
关 键 字：复合材料壳体;振动;声辐射;静水压力
文章摘要：复合材料因其比刚度高、比强度大和可设计性强等特性，常被用作水下航行器耐压壳体材料。水下航行器在航行过程中对低噪声性能有严苛要求，结构声学优化设计是降低其壳体声振水平的基础，因此本文开展了复合材料壳体结构声振预报及优化设计研究。针对水下无人航行器模型，本文建立了“半球-圆柱-圆锥”复合材料组合结构的振动与声辐射特性预报模型。基于所建立的复合材料结构模型，采用有限元方法分析了静水压力、激励位置、壳体厚度及损耗因子对振动和声辐射特性的影响。研究表明，复合材料壳体在较低频段声振响应幅值较低，随频率升高呈现小幅增加趋势；增加壳体厚度会引发共振峰频率向高频方向迁移；损耗因子的提升对较高频段声辐射具有显著抑制作用，而对较低频段影响有限；静水压力增大不仅导致主要共振峰频率向高频偏移，还在部分共振峰处产生明显的声辐射幅值衰减效应。