水下高速小目标流激振动噪声特性分析

发布时间：2023-03-04 23:53

　　水下高速小目标在水中高速航行时,航速一般都在几十节以上,此时相比于机械噪声和螺旋桨噪声,流激振动噪声在辐射噪声方面贡献较大。因此研究流激振动噪声的特性对于增强水下高速小目标以及其发射平台的隐蔽性具有重大影响。流激振动噪声的产生主要是水下高速小目标航行时其外表面与水的接触面所产生的边界层发出的。早期对于流噪声的理论分析是根据半数学理论推导半实验经验公式的基础上发展而来。得益于有限元分析及CFD技术的发展,计算机仿真技术已经可以方便和准确的对流场及声场特性进行仿真分析。本文主要内容:在理论分析的基础上,首先根据现役水下高速小目标及其对比线型,设计四个不同头部线型的结构模型,利用计算机软件仿真技术对四个水下高速小目标模型进行模态分析、流场特性和声场特性的仿真计算。使用SolidWorks建立四个仿真模型利用COMSOL软件对四个水下高速小目标模型分别进行结构振动和流固耦合振动模态分析;利用有限元分析软件ANSYS分别建立应用于流场特性计算的流场计算模型和应用于声场特性分析的声场计算模型,并对其进行离散化处理;分析不同湍流模型,选择Reynolds平均法中的两方程模型标准k-ε模型,利用CFD...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 声学研究现状
        1.2.2 流噪声理论发展现状
        1.2.3 计算机仿真方法研究
        1.2.4 实验方法对比
    1.3 论文研究主要内容与方法
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文主要研究方法
第2章 流噪声仿真计算理论基础
    2.1 引言
    2.2 湍流模型理论
        2.2.1 湍流模型分类
        2.2.2 流场湍流控制方程
        2.2.3 标准k-ε模型简介
    2.3 有限元分析与有限体积法理论
        2.3.1 有限元分析法
        2.3.2 有限体积法
    2.4 本章小结
第3章 流固耦合振动模态分析
    3.1 引言
    3.2 水下高速小目标头部线型研究
    3.3 流固耦合理论
    3.4 结构模型模态分析
    3.5 本章小结
第4章 水下高速小目标流激振动噪声仿真分析
    4.1 计算机仿真模型的建立及其离散化
    4.2 流场及声场计算机仿真计算过程
        4.2.1 应用FLUENT计算模型流场特性
        4.2.2 应用ACTRAN计算模型声场特性
    4.3 水下高速小目标模型流激振动噪声仿真计算结果分析
        4.3.1 模型流场特性仿真结果分析
        4.3.2 模型流激振动噪声特性仿真结果分析
    4.4 本章小结
第5章 模型辐射噪声测量实验
    5.1 混响箱法原理
    5.2 水洞实验设计
        5.2.1 水下高速小目标头部模型
        5.2.2 重力式低噪声水洞介绍
        5.2.3 水洞实验环境搭建
    5.3 水洞实验结果分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3755263