运用AutoSEA分析潜艇结构的高频声辐射特性

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(海军工程大学 船舶与动力学院，武汉 430033)

高频振动及其引起的潜艇结构声辐射在潜艇结构的整体声辐射中占有重要地位。一方面，潜艇结构本身庞大复杂，可以看作由大特征尺寸结构(板、梁等)所组成，即便到高阶模态，固有频率仍会很低；另一方面，潜艇结构中的各种激励则具有宽频带分布特性[1]，见表1。

表1 船舶典型激励的频带分布 Hz

统计能量法是分析结构高频振动及其引起的声辐射的有效方法。AutoSEA2是基于统计能量法而开发的用于中、高频结构振动、噪声分析和优化设计的有效工具，其在航空航天和汽车工业上的应用，相对来说已经比较成熟[2-5]，而在船舶和潜艇上的应用则处于起步阶段。

1 建立潜艇结构统计能量分析模型

在UG中建立suboff单壳体潜艇的几何模型，同时，为了使分析结果更具有实际应用价值，参考实际潜艇的舱段设计，在几何模型中进行粗略的舱段划分。从头部到尾部，共划分了5个舱段，依次标记为舱段1～5，见图1。

在此基础上，将建立的suboff潜艇几何模型导入AutoSEA2，建立统计能量分析模型。

图1 潜艇体结构子系统划分

在建立的统计能量分析模型中，所有壳体、舱壁采用钢材料，厚度为1 cm, 外部介质为海水。整个模型共划分为29个子系统。

舱段1采用双曲率板进行模拟；与指挥台围壳相连接的中间开孔舱段2沿中线剖开，划分为两个单曲率板子系统(2,3);尾部与舵相连接的舱段5采用相似的处理方法，划分为4个单曲率板子系统(8,9,10,11)；舱段3和舱段4采用圆柱壳子系统进行模拟；……