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学兔兔 2014年3月 杨 飞等：六轮探测车多约束四边形悬架的仿马折展研究 9 邓宗全，男，1956年出生，教授，博士研究生导师。主要研究方向为宇 黎佳俊，男，1990年出生。主要研究方向为宇航空间机构结构设计及 航空间机构及控制。 分析。 E-mail：denzq@hit．edu．Cn E—mail：1 iajun898985l2@163．corn 第3届上银优秀机械博士论文奖——优秀奖 舱筏隔振系统声学设计及优化、控制 作者：黄修长 毕业学校：上海交通大学 指导教师：华宏星 舱筏隔振技术是当前舰船减振降噪领域的关键技术，它可以有效地隔离舰船主、辅机系统和其它动力设备的机械振动传递， 降低艇体的水下辐射噪声。在以声学设计为主导的安静型潜艇设计中，机械系统噪声定量预报和机械噪声控制及优化是潜艇机 械噪声研究急需突破的两大问题。因此，本论文以“十一五”国防预研项目“浮筏声学性能优化”，“高性能主动隔振器的研 究”和国家安全重大基础研究973项目子专题“高效隔振浮筏声学构建原理”为背景，突破传统的隔振与总体声学性能割裂的 局限性，致力于建立舱筏隔振系统定量化的振动传递及声辐射计算方法和以声学性能为目标的优化方法，并有针对性地提出舱 筏振动传递控制和远场声辐射抑制方法，以指导舱筏声学设计，降低整艇机械噪声，该研究具有重要的国防意义和实用价值。 第一章，在阅读大量相关文献的基础上，全面综述了柔性复杂隔振系统的弹性耦合效应、水下复杂圆柱壳体结构的流固 耦合效应的研究发展概况。从研究对象和建模方法两个角度分别进行论述，介绍了若干极具潜力的舱筏隔振系统建模方法。 较为全面地综述了舱筏隔振系统的主、被动和宽频带振动噪声控制方法及隔振系统振动声学性能优化方法，指出当前建模、 控制和优化方法在指导舱筏隔振系统声学设计和优化、控制的难点所在。 第二章，针对舱筏隔振系统的定量化声学设计这一目标，利用基于频响函数综合的弹性子结构建模方法和基于解析试函数 的有限元、边界元耦合方法，建立了典型舱筏隔振系统振动传递和声辐射的整体模型。研究了舱筏隔振系统的多点多向各个层 面的弹性耦合效应、艇外流场的流固耦合效应及隔振器的驻波效应对舱筏隔振系统振动传递和声辐射特性的影响，并对结果进 行讨论分析，得到了一些颇具价值的结论。讨论分析了带内部基座的圆柱壳体子结构参数变化对舱筏隔振系统振动传递和声辐 射特性的影响，给出了带内部基座的圆柱壳体结构的声学设计原则。提出了基座均方力和均方速度传递率，功率流传递率，壳 体表面均方振速传递率，壳体表面辐射声功率传递率和远场均方声压传递率等隔振系统振动传递和声学性能评价指标，分析了 隔振性能评价指标和远场声辐射指标之问的关系，给出了不同载荷工况下可以替代远场声压评价指标的性能指标。 第三章，针对舱筏隔振系统中、高频基础非刚性导致隔振性能下降，引起水下远场声辐射增强的问题，利用弹性波在周 期结构阻带内无法传播的特性，提出了在振动传递途径上设置周期结构，对特定带宽频率内的振动传递进行纯被动宽频带的 控制方法以及一种曲梁周期结构，充分利用曲梁具有径向刚度和切向刚度耦合及波型转换的特性，利用曲梁来传递载荷。利 用波动法系统地研究了曲梁和直梁，曲梁和质量耦合系统中波的传播，传递和反射，验证了振动经过曲梁传递后发生的波型 转换特性和能量的传递、反射。为简化曲梁周期结构的设计，提出了m．k等效模型，利用传递矩阵不变量法和波向量法研究 了曲梁周期结构的带隙特征和输入输出导纳特性，结果表明曲梁周期结构具有较低频段的宽频带隙。利用传递矩阵法研究了 曲梁周期结构在基础为弹性板的单自由度系统、两自由度系统和舱筏隔振系统中的应用。结果表明，曲梁周期结构作为机械 滤波器能有效地抑制带隙内基础共振峰和上、下隔振器驻波频率处的振动传递和声辐射。在理论分析的基础上，给出舱筏隔 振系统中曲梁周期结构工程实用的设计原则和方法。 第四章，针对低频共振峰处的振动传递和导致的基座．壳体结构的声辐射，采用主动隔振的方法对其进行控制。以内部 弹性子结构振源．多通道主被动隔振器．水下