加筋圆柱壳声辐射特性研究及声学优化设计

张 波，向 阳，李 飞，郭 宁，肖鸿飞

（1.武汉理工大学 能源与动力工程学院，武汉 430063；2.船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室，武汉 430063)

加筋圆柱壳声辐射特性研究及声学优化设计

张 波1,2，向 阳1,2，李 飞1，2，郭 宁1,2，肖鸿飞1，2

（1.武汉理工大学 能源与动力工程学院，武汉 430063；2.船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室，武汉 430063)

为研究全频段加筋圆柱壳声辐射特性，基于VA-ONE建立FE-BEM混合法、FE-SEA混合法及SEA法低中高全频段的计算模型，并进行加筋圆柱壳辐射声功率的计算，从结构固有模态角度研究了各阶模态的声辐射效率。结果表明，加筋能够减小圆柱壳结构的总体辐射声功率，尤其可以减小低频段的辐射声功率；在中低频区，各阶模态的模态辐射效率具有较大差异，在中高频区，则相差不大。进一步研究了激励位置、壳厚、材质及辐射介质对加筋圆柱壳声辐射特性的影响。为减小加筋圆柱壳对外场点的辐射声功率，基于NCT模块及Design Optimization模块进行声学优化设计，结果表明，将GA算法与SQP算法或MMA算法组合使用不仅可以减少运算时间，而且可以获得较好的优化方案。

声学；加筋圆柱壳；全频段；声辐射；声学优化

生产及生活中的各种管道、飞机的机身以及其他各种水下航行器的动力舱段,都可以简化成两端带障板的有限长弹性圆柱壳模型[1]。这些圆柱壳结构内部通常会加筋并且在设备的激励下圆柱壳会产生振动，向外辐射声场。针对圆柱壳结构的声辐射特性研究，学者们采用了不同的理论方法。……