一、A modal analysis for the acoustic radiation problems,I. Theory（论文文献综述）
聂永发,朱海潮[1]（2021）在《声辐射模态理论及应用研究综述》文中进行了进一步梳理文章对声辐射模态技术研究相关进展进行了综述。介绍了声辐射模态理论从创立以来的研究成果及其在结构声有源控制、噪声源识别和声场重建等方面应用研究情况。对当前制约声辐射模态技术应用的关键问题进行了简单分析,并对其进一步发展提出了展望。
刘金辉[2]（2020）在《基于结构噪声的钢-混凝土组合梁损伤识别方法研究》文中指出钢-混凝土组合梁受力合理、施工周期短、经济、美观的特点,在桥梁工程中有着广阔的应用前景。在运营中,钢-混凝土组合梁会存在抗剪连接件刚度降低、钢梁疲劳损伤、钢材锈蚀以及混凝土受拉开裂等情况,减低了组合梁的承载能力和刚度,甚至引发安全事故。为确保结构安全,通常会对结构进行必要的检测和评估。本文提出了一种基于结构噪声的钢-混凝土组合梁损伤检测技术,并针对钢-混组合简支梁和钢-混组合连续梁结构损伤后的振动特性和结构噪声的关系开展了系统的研究,主要研究工作如下:（1）基于能量应变能法推导了考虑抗剪连接件损伤、混凝土损伤和钢梁损伤的钢-混凝土组合简支梁的基本振动方程。重点研究了考虑剪力键刚度变化下的组合梁自由振动方程,分析不同抗剪刚度组合梁的固有频率和振型。通过试验对组合梁的基频进行测试,并将理论值、试验值和数值模拟值进行对比,结果表明误差均在3%以内,验证了理论模型和数值模型的正确性,满足精确性的要求。（2）建立钢-混凝土组合简支梁和钢-混组合连续梁模型,根据栓钉损伤、钢梁损伤、混凝土损伤类型设计了单一和耦合工况,对结构自振特性和等效抗弯刚度折减进行分析。发现栓钉损伤和混凝土损伤工况对结构自振频率的变化极不敏感,结构等效抗弯刚度变化较小,钢梁损伤对结构自振频率的变化也不明显,但结构等效抗弯刚度变化较大。（3）将各种损伤工况下钢-混凝土组合梁的几何模型参数和模态结果导入Vaone软件中,基于边界元法计算结构噪声,结果显示钢-混凝土组合梁的结构噪声对损伤十分敏感。通过分析20～2500Hz范围内各种损伤工况的结构噪声变化规律可以看出,在低频范围内栓钉抗剪刚度折减50%、钢梁下翼缘板开裂和混凝土弹模损伤50%工况下简支梁噪声声压值分别降低13%、15%和2.3%;连续梁噪声声压值分别降低22.2%、16%和5.0%。在中高频段随着损伤程度增加,栓钉损伤引起的噪声声压值变化差异明显,而混凝土和钢梁裂缝损伤变化不明显,由此可以通过结构噪声的变化判断钢-混凝土组合梁损伤的类型。
赵文畅[3]（2019）在《基于快速多极边界元的声学及声振拓扑优化设计》文中进行了进一步梳理结构振动是噪声污染的主要来源,由此引发了工程界对减振降噪问题的重视。为了获得有效的减振降噪设计,常用手段包括结构拓扑设计、阻尼设计和吸声材料等。但在实际工程应用中存在着诸多限制,对这些处理手段提出了很高的设计要求。为了保证设计方案在限制条件下能够达到最佳性能,拓扑优化这一工具成为了许多工程师的首要选择。本论文围绕减振降噪这一工程目的,对结构声学耦合系统的拓扑优化方法开展研究,为振动结构的减振降噪提供理论基础。得益于在外声场分析中所具有的诸多优势,边界元方法这一数值方法成为预报外声场噪声水平的有力工具。在噪声水平准确预示的基础上,最终形成了结构表面吸声材料分布优化和结构组成材料分布优化等优化设计模型,能够有效降低振动结构向外辐射或者有效降低特定区域的噪声水平。本文的主要内容包括四部分:基于声学边界元的声辐射和声散射分析。为了克服外声场分析中虚假本征频率问题,本文使用Burton-Miller方法,联立两个独立的边界元积分方程求解外声场问题。Burton-Miller方法会面临超奇异积分的处理问题,为计算带来一定困难。本文在Cauchy主值积分和Hadamard有限部分积分的基础上,给出了适用于任意二维高阶单元的奇异积分处理方法。另一方面,边界元方法受制于系数矩阵为满阵这一缺点,通常只能用于小规模问题分析,难以满足大规模工程问题的分析需求。本文采用快速多极算法加速边界元系数矩阵和任意向量之间的相乘运算,然后结合迭代求解算法形成了快速多极边界元方法,最终实现了对边界元系统方程的高效求解,所发展的程序能够在个人电脑上轻易求解具有数十万甚至上百万未知量的大规模问题。进而,本文对已有的快速多极算法进行有效变换,使其具有加速求解伴随方程的能力,这是本文创新部分重要的一点。伴随方程通常以边界元系统方程的转置形式存在,在常规声场分析中并不常见,但是在声学拓扑优化的灵敏度分析中却发挥着重要作用。因此,对此类方程进行加速最终能够显着提高声学拓扑优化的计算效率。基于有限元和边界元的声振耦合分析。鉴于边界元方法在外声场分析中的诸多优势,将其和结构有限元方法结合起来就能够对结构振动辐射问题进行分析求解。本文同时考虑了结构和声场之间的双向耦合作用,最终形成了声振强耦合分析系统。为了保证耦合系统的求解效率,首先消除结构自由度,求解得到声场声压值,然后将其代回到耦合系统中就可以获得结构响应结果。将快速多极算法引入到有限元和边界元耦合方法中,形成了有限元和快速多极边界元算法,具备分析大规模声振耦合问题的能力。基于声辐射模态分析和声振耦合分析结果,可以构造出非负声强这一特殊的物理量,能够准确有效地表征结构表面对远场辐射的贡献程度,为结构辐射控制提供简洁有效的依据。声振耦合系统拓扑优化方法的建立。在变密度法的基础上,本文建立了一套适用于声振耦合系统的拓扑优化模型。该模型能够改变结构材料的分布,来达到降低整个系统向外辐射声功率水平的设计目的,从而为水下振动结构的辐射噪声控制提供一套有效的数值分析工具。针对结构和声场双向强耦合系统,采用伴随变量法,建立了适用于任意目标函数的灵敏度计算方法,最终形成了适用于声振耦合系统的拓扑优化模型。为了提高拓扑优化的整体效率,使用快速多极算法同时加速响应分析以及优化中的灵敏度计算,显着降低了内存使用量。最后,结合渐近移动算法和计算得到的灵敏度信息,能够有效求解该优化模型。基于拓扑优化的结构表面多孔吸声材料分布设计方法的发展。忽略结构弹性变形,采用边界元法和对结构表面吸声材料的分布进行优化设计。使用Delany-Bazley-Miki经验模型得到多孔材料覆盖结构表面的局部阻抗边界条件,从而模拟吸声材料的吸声特性。基于SIMP变密度拓扑优化方法,建立以吸声材料单元相对密度为设计变量,吸声单元人工密度为设计变量,参考面声压值最低或者吸声材料吸收能量最大化为设计目标的拓扑优化模型,使用边界元法进行灵敏度计算,并且借助于快速多极算法对灵敏度分析进行加速计算,最终使用渐近移动算法求解优化模型。由于采用了快速多极算法同时加速了声场分析和灵敏度分析的计算,该拓扑优化模型可用来优化自由度较多的问题。本文在声学边界元及有限元和边界元耦合的分析模型基础上,建立了两类基本的优化模型,前者能够优化振动结构的材料分布,能够有效降低振动结构向外辐射;而后者则能够优化结构表面吸声材料的分布,提高吸声材料的吸声效果,最终为噪声控制提供理论依据。
张小安[4]（2019）在《轨道交通高架箱梁桥结构声辐射的发声机理与特性研究》文中研究指明我国轨道交通的发展已取得了举世瞩目的成就,同时也面临着更多的挑战。轨道交通新时期的发展必须满足绿色、环保、智能、可持续等社会经济发展理念,因此在快速发展过程中的安全性、舒适性、环保性以及可靠性等方面的要求也会不断提高。城市轨道交通和高速铁路与人们的生活有着密切的关系,这两种轨道交通在为人们的出行带来极大便利的同时也引起了环境方面问题的困扰,其中噪声问题最为突出。对于轨道交通中的高架线路,列车通过时引起桥梁的振动辐射声波,进而增强了整体的噪声水平;并且混凝土简支箱梁桥在我国应用最为广泛,因此有必要对轨道交通混凝土高架箱梁桥结构声辐射的产生机理与特性进行系统性的研究。线路基础结构的动力学求解直接影响结构声辐射预测的准确性,引入精细的列车-轨道-桥梁耦合动力学模型能够为线路基础结构的声辐射预测建立基础。声学机理相比于振动原理更加复杂,只有以箱梁桥的声辐射机理为基础,才能合理有效地提出降噪方案,避免设计时的盲目性。对降噪方案的降噪机理进行研究,能够进一步为轨道交通箱梁桥减振降噪方案的提出和优化改进提供一定的理论指导。在高架桥上安装声屏障,必然会改变整体结构的声辐射;引入声屏障的结构声辐射,将会使高架线路结构声辐射问题的研究更加全面,并且更加符合客观的实际情况。因此本文以我国轨道交通中的混凝土简支箱梁桥为主要研究对象,进行了以下四个方面的研究工作:首先,基于列车-轨道-桥梁相互作用理论和声学边界元理论,建立了列车-轨道-桥梁耦合动力学模型和声学边界元模型对箱梁桥的声辐射进行预测,其中车辆模型为经典的35自由度理论模型,线路基础结构则采用有限元模型。其次利用结构声学原理对轨道交通箱梁桥的声辐射机理进行了深入研究,并系统的研究了城市轨道交通和高速铁路箱梁桥的声辐射特性,包括低于可听阈的次声波段。然后基于箱梁桥的声辐射机理和特性,开展了针对高速铁路箱梁桥的低噪声桥型设计和减振降噪措施的研究;在此基础上深入探究了设计方案的降噪机理。最后对高架箱梁桥安装声屏障区段的整体结构声辐射问题进行了系统研究。通过上述研究主要获得了以下研究成果:第一,轨道交通箱梁桥的振动声辐射主要以低频为主,在低于可听阈的频段箱梁桥同样能够辐射很强的次声波,对人类和生态环境具有极大地影响,因此在研究轨道交通箱梁桥的声辐射时不能仅着眼于噪声,对辐射的次声同样需要高度关注。此外只有列车通过时箱梁桥才会辐射声波,因此可采用突发性噪声来评价轨道交通箱梁桥的声辐射;目前由轨道交通引起的声环境评价可主要依据对周边居民生活区域的相关标准进行评价。第二,结构声学理论中与箱梁桥声辐射相关的原理主要包括共振效应、模态声辐射效率理论、声波导管理论以及外激励引起的剧烈振动。依据轨道交通箱梁桥表现出较强的声辐射能力,可将其主要的声辐射频段划分为两个区段,但机理却有所不同:在较低频段引起箱梁桥声辐射的原因与其自身特性密切相关,主要是通过小幅振动在共振效应、模态声辐射效率或者箱梁桥腔体形成声腔的影响下具有较强的声辐射能力;在主振频段主要是由外激励作用下的剧烈振动引起,并且在主振频段箱梁桥腔体内的流体运动存在多个简正频率,在外激励作用下可在箱梁桥腔体内形成高次波,箱梁桥由此成为声腔进一步增强箱梁桥辐射的结构噪声。总体而言,由箱梁桥自身特性引起的声辐射能力甚至高于外激励作用的剧烈振动。第三,依据轨道交通箱梁桥的声辐射机理与特性可以更加有效地开展箱梁桥低噪声桥型设计和减振降噪措施的研究:针对箱梁桥的主要声辐射部件进行设计,通过改变箱梁桥的自振特性、外激励作用的振动分布以及减小箱梁桥的振动响应等方法,避免共振效应的影响、抑制箱梁桥的声辐射能力以及与减振共同作用来降低箱梁桥的声辐射,在相关设计中则更具合理性和有效性。第四,在轨道交通箱梁桥上安装声屏障,声屏障自身在车致振动作用下成为声源,将与箱梁桥的声辐射共同作用进而影响整体高架线路结构的声辐射;并且能够明显改变整体高架线路结构声辐射的声场分布。
刘江涛[5]（2019）在《船舶板架结构低噪声优化设计》文中指出船舶是由各种板架结构组成的大型复杂结构,在航行过程中会受到动力装置、轴系、外部流场等多个激励的作用,振动通过板架结构的传递,进而影响船舶整体的振动声辐射水平及船舶的舒适性、安全性。因此船舶板架结构的低噪声优化设计是十分必要的研究课题。本文以船舶板架结构低噪声优化设计为目标,开展了数值分析和试验研究。首先介绍了结构振动声辐射的研究方法,总结了国内外学者在结构振动声辐射计算方法的研究进展,确立了本文研究板架结构振动声辐射的方法为有限元/边界元法;对船舶板架结构振动声辐射影响因素及规律的研究现状进行了归纳;并分析了船舶板架结构低噪声优化设计的研究现状,为本文的研究指明了方向。建立了船舶板架结构振动声辐射分析基准模型,从模态特性、振动特性、辐射噪声特性等方面对其进行了分析;并探索了空气环境中的板架结构在均布力及集中力作用下的板厚、长宽比、加筋形式、肋骨间距、肋骨惯性矩等设计变量对其声振特性的影响规律,结论表明肋骨间距、肋骨数量、肋骨惯性矩等变量可在重量改变较小的情况下明显影响板架结构的声振特性。选择肋骨间距、肋骨数量、肋骨惯性矩为设计变量,提出了板架结构的布局转换方法,建立了空气环境中船舶板架结构的低噪声优化设计方法。该方法以有限元法、边界元法为基础并结合多岛遗传算法。在此基础上开展了空气环境中单向及双向加筋板架结构的低噪声优化设计。为证明本文船舶板架结构低噪声优化设计的有效性,开展了针对低噪声板架结构的传递函数测试试验。试验测试结果与数值分析结果误差能够满足工程要求,充分验证了低噪声优化设计方法的有效性。最后,本文提出了考虑流体载荷的船体板架低噪声优化设计方法,同时分析了该方法在实船应用中的实际效果。以桨-轴-船艉部结构为优化目标,分析了其主要激励源及传递路径,确定了待优化板架区域,根据考虑流体载荷的板架低噪声优化方法给出了艉部结构的优化方案。实船分析结果表明本文低噪声优化设计达到了优化目标。本文探索了船舶板架结构设计变量对振动声辐射特性的影响规律,建立了船舶板架结构在不同环境下的低噪声优化设计方法,并开展了低噪声优化方法的有效性验证试验及其实船应用的效果分析,为船舶板架结构的低噪声优化设计提供了依据。
沈喆[6]（2018）在《水下航行器艉部结构振动噪声特性及优化设计》文中进行了进一步梳理水下航行器艉部由于其位置特殊性,会同时受结构动力装置、轴系、艉部伴流等多源激励共同耦合作用,是水下航行器振动声辐射控制的关键和重点考核区域,其振动声辐射严重影响着水下航行器的整体振动声辐射水平。因此,水下航行器艉部结构振动噪声特性研究及其低噪声优化设计具有重要的理论价值与工程背景。本文以水下航行器艉部结构低噪声优化设计为目标,开展了艉部结构损耗特性、艉部结构振动声辐射影响因素及规律、艉部结构振动模态分析及优化设计研究,最终提出了艉部低噪声优化方案与设计方法。首先从艉部结构损耗特性出发,探索了温度、频率、材料属性、结构形式及尺寸等因素对结构损耗特性的影响规律。数值仿真结果表明,结构损耗因子数值大小会对艉部结构振动声辐射的仿真结果产生重要影响。因此,本文开展了水下航行器艉部典型结构损耗特性试验,获得了准确的结构损耗因子用于艉部结构损耗特性分析及艉部振动声辐射仿真。在此基础上,探索了结构形式与特征参数对艉部结构振动声辐射的影响规律,为艉部结构优化设计打下了基础。具体工作为:基于声固耦合分析方法,建立艉部结构振动声辐射仿真计算模型,分别考察艉部结构、环肋结构、纵向加强筋结构、壳体参数、舱壁参数、环肋参数、纵向加强筋参数等对艉部振动声辐射的影响规律。同时,开展水下航行器艉部结构振动模态分析,探索艉部结构形式与特征参数对振动模态的影响。初步探索艉部结构振动模态与结构振动声辐射的关系,提出通过振动模态控制进行艉部结构振动声辐射的优化设计。最后,建立艉部结构低噪声设计数学模型,明确低噪声优化设计目标。依据前文所述规律研究及模态控制方法,提出相应的优化设计方案并通过数值仿真分析了其优化及控制效果,满足了设计目标要求。通过本文中低噪声优化设计方法,可有效的达到振动声辐射控制要求,实现设计阶段完成艉部结构低噪声优化设计的目标。本文开展了结构损耗特性试验研究、结构形式与特征参数对水下航行器艉部结构振动声辐射特性影响研究,初探了基于结构振动模态分析的振动模态与结构振动声辐射关系,为水下航行器艉部结构低噪声设计提供思路与方法。
邹明松,吴有生[7]（2017）在《船舶声弹性力学理论及其应用》文中研究表明船舶结构与水介质耦合动力学在改善船舶运动性能与结构安全性,控制船舶振动噪声与提高水下声隐身性能,进行船舶综合性能的优化设计等一系列工程问题中有广泛的应用需求与发展前景.本文综述了船舶水弹性力学、声弹性力学的理论方法、试验技术与应用技术的国内外研究进展;介绍了在带航速三维水弹性力学理论（Wu 1984）基础上,作者所在课题组近年来发展的船舶三维声弹性理论、计算技术及工程应用的概况.简述了船舶三维声弹性理论的部分应用情况及发展方向.
邓清鹏[8]（2016）在《钢管桩水下沉桩声辐射机理及控制方法研究》文中研究说明人类的海洋开发活动日趋频繁,海洋工程在给人类带来巨大利益的同时,也带来了海洋环境问题。人类活动引发的海洋噪声问题已经在国际社会上引起了广泛的关注。钢管桩的冲击沉桩辐射的水下声压是最严重的噪声之一。管桩桩壁在锤头的冲击作用下发生振动并向海水中辐射宽频水下声压,高强度的打桩噪声会造成海豚、鲸和鱼类不同程度的伤害,引起动物焦躁,影响鲸与同类之间交流,甚至摧毁海豚的听力系统,致使其失聪死亡。研究海洋钢管桩的振动及声辐射机理、算法及控制方法,对海洋工程及海洋动物保护而言具有极其重要的意义。目前对海洋冲击沉桩辐射声的研究还处于起始阶段,仍然存在很多需要进一步研究和亟待解决的问题,已有方法本身还存在一些局限性。目前已有的降噪方案存在所需工程量大、经济耗费大等缺点,因而未能被广泛接受和应用,探索经济有效且方便执行的降噪方案成为当务之急。本文针对目前该领域存在的问题作了深入的探讨和分析,有针对性地提出了这些问题的解决方案,研究得到了国家自然科学基金（Grant No.11272208）的资助。论文结合理论建模、数值模拟、实验测试等手段对海洋沉桩所涉及的结构波传播、锤-桩-土相互作用、声振耦合计算等问题进行了详细的研究,对海洋沉桩噪声的控制方案进行了探索。文章的主要研究内容及相应的结论如下:（1）详细研究了锤头、管桩内的波传播问题,分析了锤头、砧铁、桩垫（或锤垫）、管桩与桩底土之间的相互作用。建立了波传播分析的非线性一维有限差分动力学模型,并基于该理论模型,研究桩垫的材料非线性及锤头、砧铁与桩顶之间的反弹与连击等物理现象对锤击力及土穿透量的影响。研究发现:考虑桩底土阻抗对冲击力的计算有重要意义;冲击过程中,锤头、砧铁与桩顶之间可能发生多次反弹与连击,但连击力一般不能引发进一步的土穿透;垫子能有效降低冲击力的峰值和冲击力的高频分量;锤头及砧铁的反弹会减小有效传递能量,从而减小桩底土穿透深度。（2）深入研究了锤击载荷作用下钢管桩振动及声辐射问题,基于Hamilton原理,提出了一种管桩声振耦合计算的半解析方法,利用变分方程求解壳体振动问题。理论分析及数值计算揭示水下辐射噪声的分布、传播与衰减规律及辐射声压传播的频散特性。理论计算结果与实验测试数据的对比表明,该理论模型能够对海洋沉桩噪声进行有效的预测;在管桩环频附近,壳体辐射阻抗很大,声压频谱在该频带上出现明显凹谷;辐射声压由传播模态及衰减模态共同贡献,在低频段,管桩附近的声场中衰减模态的贡献更大;随着激励频率的增加,声波到达海水海泥界面时,大部分声能量在界面上被反射,折射现象逐渐减弱。（3）设计了小型钢管桩的沉桩辐射声实验,测试和分析了桩底冲击力及水下辐射声压,明确了沉桩水下噪声的频带、空间分布及衰减特性。实验研究发现:水下噪声的第一阶共振频率由管桩的首阶轴向固有振动决定;水下声压具有明显的深度依赖性;辐射声压随距离的衰减曲线表明水中的声波能有效穿过水与泥的接触界面。实验结果验证了发展的声振耦合力学模型的有效性。（4）深入研究了垫子、砧跌对沉桩辐射声压的影响,并提出了基于桩垫参数选择的降噪方案。首先,我们研究了垫子及砧铁的使用对水下辐射声压的时域波形、幅值及频域响应的影响,并从能量传递的角度揭示桩垫降噪的机理。随后分析了参数变化对声压的峰值声压级及声曝露级的影响规律。最终基于分析结果,给出了最优的垫子安装位置及参数选择建议。得到主要结论如下:桩顶应力的尖锐上升沿会在管桩上激发出强烈的高频振动,使管桩产生高强度的水下噪声;垫子的使用能有效缓冲桩顶冲击力,防止桩顶应力产生尖锐的应力上升沿;垫子主要通过延长冲击能量传递到管桩上的时间来降低管桩的径向振动,防止径向位移的波前过于陡峭;砧铁的连击应力会进一步增大水下噪声的峰值;适当刚度的垫子能在保证沉桩效率的前提下显着降低水下辐射声压的峰值声压级及声曝露级;大恢复系数有利于增加土穿透深度和降低水下噪声。
李瑰[9]（2016）在《内燃机结构声辐射仿真技术研究》文中认为内燃机结构声辐射噪声已成为制约内燃机技术发展的一个重要因素。若能在研发阶段就能预测内燃机声辐射程度,并对其展开声学优化,将有利于提高产品的市场竞争力。在运用有限元与边界元耦合分析理论对内燃机的振-声特性进行分析求解时,往往存在有限元网格和声学边界元网格不一一对应,不能将有限元网格表面振动数据直接赋值给声学边界元模型网格作为声学边界条件,需要定义两种网格之间的等效映射关系,实现将结构有限元分析数据等效映射到声学网格上来,然后声学求解。因此,研究声辐射预测中的FEM/BEM等效映射插值规律,对内燃机的振-声特性求解是十分重要的。考虑到内燃机结构的复杂性,本文将采用递阶分析层次法。首先从内燃机表面常见的板式结构着手,进行板式结构声辐射预测中FEM/BEM等效映射插值规律研究,然后再将相关研究成果拓展应用于内燃机整机结构。主要完成了以下研究工作:（1）以板式结构为例,在Abaqus中建立有限元网格模型,并对其进行模态分析;通过对其施加简谐激励,基于模态振型叠加法进行了结构动响应分析,得到了结构表面振动响应数据及模态参与因子。（2）在LMS.Virtual Lab-Acoustic中通过直接提取结构有限元表面网格作为声学边界元网格,并导入板式结构表面动响应结果集,计算得出辐射声功率级、声压级等主要声学结果,并以此作为标准,为后文存在等效映射数据转移提供参考。（3）通过“粗化”处理得到声学边界元网格,建立了FEM/BEM的等效映射插值模型,基于反距离加权平均法原理,深入研究插值计算中所包含的邻近节点的数目、所搜索结构节点的最大距离等对声学预测精度的影响规律,以保证满足声学分析精度要求。（4）针对内燃机结构复杂、工作转速范围广、工况多变的特点,采用FEM/BEM联合求解,运用ATV技术,基于板式结构的FEM/BEM等效映射插值规律,进行结构声辐射问题快速求解,得到内燃机在特定工况下的声学物理量。
田大龙[10]（2016）在《基于MATV的板结构声辐射快速算法研究》文中研究指明板结构为工程结构的常见形式,对其进行结构振动声辐射研究具有重要意义。本文主要以简支板结构为例,在中低频的激励范围内,采用软件仿真和理论计算相对比的方式对结构振动和声辐射响应结果进行了分析。本文的目的为建立简支板结构声辐射快速求解模型,以推广到其他复杂工程结构中去。首先,验证了谐响应分析的直接法。对于悬臂梁结构,在ANSYS中建立悬臂梁结构的有限元模型,以三种方法对结构进行了模态分析,结果验证了总体质量矩阵和总体刚度矩阵的正确性。利用ANSYS中的直接法对悬臂梁结构进行谐响应分析;根据直接法谐响应的底层理论,对结构的谐响应进行理论求解;将软件仿真和理论计算的结果进行比较,两者误差极小,验证了直接法理论算法的正确性。接着,得到结构谐响应分析的有效方法。对于四边简支板结构,在ANSYS中建立简支板结构的有限元模型,利用ANSYS软件采用直接法对其进行谐响应分析;根据直接法谐响应的底层理论,对结构的谐响应进行理论求解;两者结果误差极小。在LMS中建立简支板结构的有限元模型,利用LMS软件采用模态叠加法对其进行谐响应分析;根据模态叠加法的底层理论,对结构的谐响应进行理论求解;将软件仿真和理论计算的结果进行比较,两者误差极小。对两种计算结构振动谐响应的理论进行比较,耗费硬件资源少、计算速度快的LMS软件及其谐响应的模态叠加法为振动响应求解的首选。再者,验证了ATV法的声辐射分析。在LMS软件中建立简支板结构的声学分析模型,进行ATV、外声场域点声压值的求解;理论计算中,利用结构边界元法向速度向量、ATV向量组集得到的ATM矩阵求解出外声场域点的声压值;将软件仿真和理论计算的声压值进行比较,两者误差极小,验证了本文采用理论算法的正确性。最后,验证了MATV法的声辐射分析。在LMS软件中利用MATV法仿真求解简支板结构外声场域点的声压值;理论计算中,利用ATM矩阵、模态振型矩阵组集得到的MATM矩阵,以不同频率下的模态参与因子向量为输入,计算简支板结构外声场域点的声压值;将软件仿真和理论计算的声压值进行比较,两者误差极小,验证了本文采用理论算法的正确性。
二、A modal analysis for the acoustic radiation problems,I. Theory（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A modal analysis for the acoustic radiation problems,I. Theory（论文提纲范文）
（1）声辐射模态理论及应用研究综述（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1 声辐射模态理论研究 |
| 2 声辐射模态理论应用研究 |
| 2.1 结构声有源控制 |
| 2.1.1 自由空间结构声有源控制 |
| 2.1.2 封闭耦合声腔结构声有源控制 |
| 2.2 声场与源重建 |
| 2.3 其他应用 |
| 3 结论与展望 |
（2）基于结构噪声的钢-混凝土组合梁损伤识别方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构损伤识别方法 |
| 1.2.2 钢-混凝土组合梁结构损伤理论 |
| 1.2.3 组合梁振动噪声研究理论 |
| 1.2.4 研究述评 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 组合梁损伤结构振动理论和结构噪声理论研究 |
| 2.1 钢-混组合简支梁损伤结构振动理论研究 |
| 2.1.1 基本假定 |
| 2.1.2 考虑结构损伤的组合梁振动方程及频率振型 |
| 2.2 组合梁结构噪声理论研究 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 波动方程和亥姆霍兹方程 |
| 2.2.3 基于Helmholtz方程的边界元求法 |
| 2.2.4 组合梁振动声辐射计算步骤 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 钢-混凝土组合简支梁损伤与结构噪声的关系 |
| 3.1 有限元模型的建立 |
| 3.1.1 模型创建 |
| 3.1.2 组合梁自振特性分析 |
| 3.1.3 组合梁有限元模型与理论解验证 |
| 3.1.4 组合梁结构子系统的重要参数 |
| 3.2 组合梁损伤数值分析 |
| 3.2.1 单一损伤工况振动噪声分析 |
| 3.2.2 不同损伤类型对组合梁结构噪声影响分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 钢-混凝土组合连续梁损伤与结构噪声的关系 |
| 4.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.1 模型创建 |
| 4.1.2 数值模拟工况设计 |
| 4.1.3 两跨连续梁自振特性分析 |
| 4.1.4 两跨连续梁结构子系统的重要参数 |
| 4.2 组合梁损伤数值分析 |
| 4.2.1 单一损伤工况振动噪声分析 |
| 4.2.2 栓钉损伤-钢梁裂缝损伤工况对组合梁结构噪声影响分析 |
| 4.2.3 栓钉损伤-混凝土裂缝损伤工况对组合梁结构噪声影响分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于快速多极边界元的声学及声振拓扑优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 特殊函数符号定义 |
| 专业名词缩写 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构振动辐射声场分析 |
| 1.2.2 无限大声场数值分析 |
| 1.2.3 声学边界元法 |
| 1.2.4 有限元和边界元耦合分析 |
| 1.2.5 结构声学优化及声学灵敏度分析 |
| 1.3 现有研究存在问题 |
| 1.4 本文研究目标及内容安排 |
| 第2章 常规声学边界元 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 控制微分方程 |
| 2.3 声学边界元 |
| 2.3.1 边界积分方程 |
| 2.3.2 声散射问题 |
| 2.3.3 解的非唯一性问题 |
| 2.3.4 角点问题 |
| 2.3.5 边界积分方程离散 |
| 2.3.6 常用单元类型 |
| 2.3.7 数值积分及奇异积分处理 |
| 2.4 数值算例与结果分析 |
| 2.4.1 无限长圆柱体脉动辐射声场分析 |
| 2.4.2 无限长圆柱刚性散射声场分析 |
| 2.4.3 脉动球和振动球的辐射声场分析 |
| 2.4.4 刚性球面散射声场分析 |
| 2.4.5 解的非唯一性问题及Burton-Miller方法考察 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 快速多极声学边界元 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 响应分析的快速多极边界元 |
| 3.2.1 二维快速多极算法 |
| 3.2.2 自适应树结构 |
| 3.2.3 三维快速多极算法 |
| 3.3 伴随问题的快速多极算法 |
| 3.3.1 二维问题 |
| 3.3.2 三维问题 |
| 3.4 数值算例与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于有限元和边界元的声振耦合分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元和边界元耦合分析 |
| 4.2.1 结构有限元分析 |
| 4.2.2 声场边界元分析 |
| 4.2.3 有限元和边界元耦合 |
| 4.3 声辐射模态分析 |
| 4.3.1 声辐射模态 |
| 4.3.2 非负声强(Non-Negative Intensity) |
| 4.4 辐射阻尼 |
| 4.5 瑞利积分方程 |
| 4.6 数值算例与结果分析 |
| 4.6.1 弹性球壳在单点激励作用下的响应分析 |
| 4.6.2 水下复杂圆柱壳振动辐射分析 |
| 4.6.3 四边固支板受迫振动下的声辐射分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于有限元和边界元的声振耦合系统拓扑优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于有限元和边界元的声振耦合系统拓扑优化 |
| 5.2.1 声振耦合系统拓扑优化模型 |
| 5.2.2 材料插值模型 |
| 5.2.3 声学灵敏度分析 |
| 5.2.4 目标函数定义 |
| 5.2.5 优化求解过程 |
| 5.3 基于混合有限元和边界元的声振耦合系统拓扑优化 |
| 5.3.1 混合有限元和边界元耦合分析 |
| 5.3.2 材料插值模型 |
| 5.3.3 声学灵敏度分析 |
| 5.4 数值算例与结果分析 |
| 5.4.1 水下圆柱壳弹性材料分布优化 |
| 5.4.2 水下立方壳弹性材料分布优化 |
| 5.4.3 水下复杂圆柱壳弹性材料分布优化 |
| 5.4.4 基于非负声强的约束阻尼层分布优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于声学边界元的结构表面阻抗条件优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多孔吸声材料模型 |
| 6.3 基于声学边界元的结构表面吸声材料的分布优化 |
| 6.3.1 优化问题定义 |
| 6.3.2 导纳插值模型 |
| 6.3.3 声学灵敏度分析 |
| 6.3.4 目标函数定义 |
| 6.4 数值算例与结果分析 |
| 6.4.1 二维声屏障表面吸声材料分布优化 |
| 6.4.2 单个圆柱体表面吸声材料分布优化 |
| 6.4.3 二维汽车横截面表面吸声材料分布优化 |
| 6.4.4 多个圆柱体表面吸声材料分布优化 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 工作总结与研究展望 |
| 7.1 工作内容总结 |
| 7.2 工作创新点总结 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 常用非连续单元类型插值形函数 |
| A.1 二维线型单元形函数 |
| A.2 四边形面单元形函数 |
| A.3 三角形面单元形函数 |
| 附录B 二维边界元奇异积分 |
| B.1 相同奇异函数定义 |
| B.2 特殊函数奇异积分推导 |
| 附录C 典型算例理论解推导 |
| C.1 无限长刚性圆柱体声散射 |
| C.1.1 无限长刚性圆柱体平面波声散射 |
| C.1.2 无限长刚性圆柱体点声源声散射 |
| C.2 脉动球声辐射 |
| C.3 振动球声辐射 |
| C.4 刚性球面声散射 |
| C.4.1 刚性球面平面波声散射 |
| C.4.2 刚性球面点声源声散射 |
| 附录D Non-Negative Intensity中对称矩阵平方根推导 |
| 附录E 二维快速多极边界元系数传递和转化推导 |
| E.1 多极展开系数的传递(M2M) |
| E.2 多极展开系数向局部展开系数的转化(M2L) |
| E.3 局部展开系数的传递(L2L) |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（4）轨道交通高架箱梁桥结构声辐射的发声机理与特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 列车-轨道-桥梁相互作用研究现状 |
| 1.3 轨道交通桥梁结构噪声研究现状 |
| 1.3.1 噪声试验研究 |
| 1.3.2 噪声预测理论研究 |
| 1.3.3 减振降噪理论研究 |
| 1.3.4 轨道交通声屏障研究现状 |
| 1.4 声环境质量评价标准 |
| 1.5 本文的研究思路与研究内容 |
| 2 轨道交通桥梁结构声辐射预测模型 |
| 2.1 建模思路 |
| 2.2 列车-轨道-桥梁耦合动力学模型 |
| 2.2.1 车辆动力学模型 |
| 2.2.2 轨道动力学模型 |
| 2.2.3 桥梁动力学模型 |
| 2.2.4 轮轨动态相互作用模型 |
| 2.3 激励模型 |
| 2.4 列车-轨道-桥梁系统动力学求解方法 |
| 2.5 桥梁结构声辐射理论模型与数值求解 |
| 2.6 模型验证 |
| 2.6.1 动力学模型试验验证 |
| 2.6.2 声学求解的对比验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 轨道交通箱梁桥振动声辐射机理 |
| 3.1 共振效应与剧烈振动 |
| 3.2 理想矩形简支板的声辐射效率 |
| 3.3 理想矩形声波导管理论 |
| 3.4 轨道交通箱梁桥振动声辐射机理 |
| 3.4.1 城市轨道交通箱梁桥声辐射机理 |
| 3.4.2 高速铁路箱梁桥声辐射机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 轨道交通箱梁桥振动声辐射特性 |
| 4.1 城市轨道交通箱梁桥振动特性 |
| 4.2 城市轨道交通箱梁桥声辐射特性 |
| 4.3 高速铁路箱梁桥振动特性 |
| 4.4 高速铁路箱梁桥声辐射特性 |
| 4.5 两种轨道交通箱梁桥声辐射特性对比 |
| 4.6 高速铁路箱梁桥减振降噪措施 |
| 4.6.1 箱梁桥顶板整体加厚 |
| 4.6.2 箱梁桥顶板局部加厚 |
| 4.6.3 箱梁桥顶板安装多重调谐质量阻尼器(MTMDs) |
| 4.7 本章小结 |
| 5 高架箱梁桥声屏障区段的结构声辐射机理与特性 |
| 5.1 2.5 m直壁式声屏障有限元模型 |
| 5.2 城市轨道交通直壁式声屏障结构振动特性 |
| 5.3 城市轨道交通直壁式声屏障声辐射机理 |
| 5.4 城市轨道交通直壁式声屏障结构声辐射特性 |
| 5.4.1 单独声屏障的振动声辐射特性 |
| 5.4.2 箱梁桥与声屏障振动声辐射特性的区别 |
| 5.5 城市轨道交通箱梁桥-声屏障声辐射机理与特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）船舶板架结构低噪声优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构振动声辐射研究方法概述 |
| 1.2.2 船舶板架结构振动声辐射研究概述 |
| 1.2.3 船舶板架结构低噪声优化设计研究概述 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文研究框架 |
| 第2章 船舶板架结构低噪声优化设计变量研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 舰船典型板架结构振动声辐射特性研究 |
| 2.2.1 声固耦合基本理论研究 |
| 2.2.2 板架结构声固耦合分析模型建立 |
| 2.2.3 典型板架结构振动声辐射特性分析 |
| 2.3 厚度变量对振动声辐射特性影响分析 |
| 2.3.1 结构厚度变量对固有模态的影响 |
| 2.3.2 结构厚度变量对振动特性的影响 |
| 2.3.3 结构厚度变量对辐射噪声特性的影响 |
| 2.4 长宽比变量对振动声辐射特性影响分析 |
| 2.4.1 长宽比变量对固有模态的影响 |
| 2.4.2 长宽比变量对振动特性的影响 |
| 2.4.3 长宽比变量对辐射噪声特性的影响 |
| 2.5 加强筋变量对振动声辐射特性影响分析 |
| 2.5.1 加筋方式对振动声辐射特性的影响 |
| 2.5.2 肋骨间距对振动声辐射特性的影响 |
| 2.5.3 肋骨惯性矩对振动声辐射特性的影响 |
| 2.6 板架结构低噪声优化设计变量的确定 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 船舶板架结构低噪声优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低噪声板架结构优化算法 |
| 3.2.1 多岛遗传算法简介 |
| 3.2.2 编码方式 |
| 3.2.3 适应度函数 |
| 3.2.4 遗传算子 |
| 3.2.5 多岛遗传算法的重要参数 |
| 3.3 板架结构低噪声优化设计数学模型 |
| 3.3.1 板架结构的优化设计布局转换方法 |
| 3.3.2 板架低噪声优化设计数学模型描述 |
| 3.3.3 板架低噪声优化设计算法及其实现 |
| 3.4 空气环境下板架结构低噪声优化设计 |
| 3.4.1 单向加筋板低噪声优化设计 |
| 3.4.2 双向加筋板低噪声优化设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 船舶板架结构低噪声优化验证试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低噪声优化设计试验研究 |
| 4.2.1 试验模型及其优化 |
| 4.2.2 试验测试原理 |
| 4.2.3 试验测试方法 |
| 4.3 试验数据处理及结果分析 |
| 4.3.1 试验数据处理 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 流体加载下的船舶板架结构低噪声优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 桨-轴-船艉部振动声辐射分析 |
| 5.2.1 振动声辐射模型建立 |
| 5.2.2 艉部结构振动载荷获取 |
| 5.2.3 考核点选取及工况设置 |
| 5.2.4 桨轴船艉部振动声辐射特性分析 |
| 5.3 流体加载下板架结构低噪声优化设计 |
| 5.3.1 优化对象的确定 |
| 5.3.2 数学模型的建立 |
| 5.3.3 低噪声优化设计 |
| 5.4 低噪声优化实船效果分析 |
| 5.5 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 |
（6）水下航行器艉部结构振动噪声特性及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 艉部结构振动声辐射研究概况 |
| 1.2.2 艉部结构低噪声优化设计概况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 水下航行器艉部结构损耗特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构损耗特性基本理论 |
| 2.2.1 材料损耗机理 |
| 2.2.2 结构损耗特性主要影响因素 |
| 2.2.3 表征结构损耗特性的物理量 |
| 2.3 结构损耗特性对艉部结构振动的影响 |
| 2.4 水下航行器艉部结构损耗特性试验 |
| 2.4.1 试验原理及方法 |
| 2.4.2 试验结果及数据分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 结构形式及特征参数对艉部结构振动声辐射影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 典型激励下艉部结构振动声辐射特性 |
| 3.2.1 声固耦合分析方法理论基础 |
| 3.2.2 艉部结构声固耦合分析模型建立 |
| 3.2.3 艉部结构振动声辐射特性分析 |
| 3.3 结构形式对水下航行器艉部结构振动声辐射的影响 |
| 3.3.1 舱壁结构影响分析 |
| 3.3.2 环肋结构影响分析 |
| 3.3.3 纵向加强筋结构影响分析 |
| 3.4 结构特征参数对水下航行器艉部结构振动声辐射的影响 |
| 3.4.1 壳体厚度参数影响分析 |
| 3.4.2 舱壁厚度参数影响分析 |
| 3.4.3 环肋参数影响分析 |
| 3.4.4 纵向加强筋参数影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 艉部结构振动模态分析及低噪声优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水下航行器艉部结构振动模态分析 |
| 4.2.1 艉部结构振动模态分析 |
| 4.2.2 结构形式对振动模态影响研究 |
| 4.2.3 结构特征参数对振动模态影响研究 |
| 4.3 艉部结构振动模态与结构振动声辐射关系初探 |
| 4.3.1 艉部结构振动模态与结构振动关系分析 |
| 4.3.2 艉部结构振动模态与结构声辐射关系初探 |
| 4.4 水下航行器艉部结构低噪声优化设计 |
| 4.4.1 艉部结构低噪声设计数学模型 |
| 4.4.2 艉部结构低噪声设计方案及优化效果 |
| 4.4.3 艉部结构低噪声优化设计方法 |
| 4.5 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 |
（7）船舶声弹性力学理论及其应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 不可压缩流场中波激动响应分析的船舶三维水弹性力学研究 |
| 2.1 船舶三维线性水弹性力学研究 |
| 2.1.1 频域分析方法 |
| 2.1.2 时域分析方法 |
| 2.2 船舶三维非线性水弹性力学研究概况 |
| 3 船舶结构声弹性力学研究 |
| 3.1 规则结构声弹性问题的解析方法 |
| 3.1.1 与声辐射相关的研究 |
| 3.1.2 与声散射相关的研究 |
| 3.2 任意结构声弹性问题的数值分析方法 |
| 3.2.1 结构低频段声弹性数值计算方法 |
| 3.2.2 任意结构高频段声弹性数值计算方法 |
| 3.2.3 结构中频段声弹性数值计算方法 |
| 3.3 海洋环境中的浮体结构声弹性研究 |
| 3.3.1 与声辐射相关的研究 |
| 3.3.2 与声散射相关的研究 |
| 3.4 计算与试验技术 |
| 3.4.1 计算技术 |
| 3.4.2 试验技术 |
| 4 作者所在课题组的研究进展 |
| 4.1 理论方法 |
| 4.1.1 考虑自由液面影响的均匀声介质中航行船舶的三维声弹性理论 |
| 4.1.2 Pekeris水声波导环境中航行船舶的三维声弹性理论 |
| 4.1.3 多不连通流域耦合的声介质中敷设声学覆盖层的船舶三维声弹性计算方法 |
| 4.1.4 船舶声弹性子结构分离及集成方法 |
| 4.1.5 抑制船舶声弹性分析中不规则频率影响的虚拟阻抗封闭曲面法 |
| 4.1.6 三维声弹性时域分析方法 |
| 4.2 计算技术 |
| 4.3 工程应用研究概况 |
| 5 结束语 |
（8）钢管桩水下沉桩声辐射机理及控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 桩-土动力学理论的研究现状 |
| 1.2.2 圆柱壳振动与声辐射问题研究进展 |
| 1.2.3 海泥中波传播的建模方法研究 |
| 1.2.4 海洋沉桩辐射声研究 |
| 1.2.5 国内外研究现状小结 |
| 1.3 本文的主要研究内容与特色 |
| 第二章 冲击沉桩动力学理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 冲击沉桩动力学建模 |
| 2.2.1 锤头及桩的有限差分离散 |
| 2.2.2 桩垫应力应变关系 |
| 2.2.3 土阻抗及塑性位移 |
| 2.2.4 数值问题 |
| 2.2.5 求解流程 |
| 2.3 锤头,砧铁与管桩的相互作用分析 |
| 2.3.1 模型参数 |
| 2.3.2 土阻抗对冲击应力的意义 |
| 2.3.3 反弹与连击现象 |
| 2.3.4 垫子及砧铁对冲击力的影响 |
| 2.3.5 桩底土穿透位移 |
| 2.3.6 模型评价 |
| 2.4 变参数的影响 |
| 2.4.1 冲击力峰值 |
| 2.4.2 土穿透深度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 管桩振动及水下辐射声的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 沉桩振动及辐射声的模型假设 |
| 3.3 管桩振动的力学方程 |
| 3.3.1 钢管桩强迫振动的分区变分法 |
| 3.3.2 壳体位移函数 |
| 3.3.3 壳体振动的控制方程组 |
| 3.4 海泥中剪切波的辐射耗散 |
| 3.5 海水及海泥中的声压 |
| 3.5.1 声压模态 |
| 3.5.2 辐射声压 |
| 3.5.3 声振耦合计算中的数值问题 |
| 3.5.4 海底截断的影响 |
| 3.6 算例分析及结果讨论 |
| 3.6.1 不同观测位置的声响应 |
| 3.6.2 声场的声压分布 |
| 3.7 与已发表测试结果的比较 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 沉桩水下辐射声的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 打桩水下辐射声的实验设置 |
| 4.2.1 实验模型 |
| 4.2.2 实验设备及设置 |
| 4.2.3 实验内容 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 锤击力及单点声压响应 |
| 4.3.2 声压与深度的关系 |
| 4.3.3 声压与距离的关系 |
| 4.4 理论结果的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于桩垫参数选择的降噪方案研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 垫子与砧铁对打桩噪声的影响分析 |
| 5.2.1 垫子与砧铁对单次冲击声压响应的影响 |
| 5.2.2 垫子降噪的机理分析 |
| 5.2.3 垫子安装位置的选择 |
| 5.3 桩底土阻抗对声压预测的影响 |
| 5.4 变参数的影响 |
| 5.4.1 峰值声压级及土穿透深度 |
| 5.4.2 声曝露级及锤数 |
| 5.5 降噪方案及讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的论文发表情况及其它成果 |
| 致谢 |
（9）内燃机结构声辐射仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 内燃机结构声辐射预测的国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 结构声辐射预测方法的研究概述 |
| 1.2.2 内燃机结构声辐射预测技术研究现状 |
| 1.2.3 内燃机结构声辐射预测技术研究现状分析 |
| 1.3 技术路线和实施方案 |
| 1.4 本文的主要工作内容 |
| 2 声辐射基本理论及求解方法 |
| 2.1 声学波动方程 |
| 2.1.1 声波运动方程 |
| 2.1.2 声波连续性方程 |
| 2.1.3 声波物态方程 |
| 2.1.4 声波波动方程 |
| 2.2 声学物理量 |
| 2.2.1 声功率和声强 |
| 2.2.2 声级 |
| 2.3 结构振动声辐射问题的理论模型 |
| 2.3.1 在时域内的结构声辐射模型 |
| 2.3.2 在频域内的结构声辐射模型 |
| 2.4 声学边界元理论求解结构声辐射 |
| 2.4.1 结构声辐射问题数值解法的选择 |
| 2.4.2 BEM方法的求解过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于FEM/BEM的板式结构声辐射预测计算 |
| 3.1 基于模态的结构动态特性分析理论 |
| 3.1.1 结构动力学分析的有限元法 |
| 3.1.2 结构振动模态及动响应分析理论 |
| 3.2 声学边界元模型的建立 |
| 3.3 结构FEM振动响应向声学BEM模型的等效插值映射 |
| 3.4 基于FEM/BEM等效映射的平板结构声辐射预测分析 |
| 3.4.1 平板结构的有限元分析求解 |
| 3.4.2 平板结构的声学响应求解 |
| 3.5 板式形状对板式结构声辐射特性的影响 |
| 3.5.1 不同板式结构的模态分析 |
| 3.5.2 不同板式结构的声辐射特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 板式结构等效映射算法研究及应用 |
| 4.1 等效映射算法原理 |
| 4.2 临近节点数目对等效映射插值精度的影响分析 |
| 4.2.1 临近节点数目对普通平板结构插值精度的影响分析 |
| 4.2.2 临近节点数目对不同板式结构插值精度的影响分析 |
| 4.3 搜索结构节点的距离对等效映射插值精度的影响分析 |
| 4.3.1 搜索结构节点距离对平板结构等效映射插值精度影响分析 |
| 4.3.2 搜索结构距离对不同板式结构等效映射插值精度影响 |
| 4.4 距离的幂对等效映射插值精度的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 等效映射插值算法在内燃机结构辐射噪声预测分析中的应用 |
| 5.1 基于ATV概念的FEM/BEM耦合求解技术 |
| 5.1.1 ATV的概念 |
| 5.1.2 应用ATV技术进行结构声辐射求解 |
| 5.1.3 应用ATV技术求解内燃机整机结构声辐射 |
| 5.2 内燃机整机结构的动态响应分析 |
| 5.3 内燃机整机声学边界元模型及外场域点模型的建立 |
| 5.3.1 内燃机整机边界元网格模型的建立 |
| 5.3.2 外场域点网格模型建立 |
| 5.4 基于ATV的内燃机结构声辐射预测 |
| 5.4.1 ATV计算 |
| 5.4.2 基于FEM/BEM等效映射算法的内燃机结构声辐射计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于MATV的板结构声辐射快速算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.3 存在的问题及本文研究的目的 |
| 1.3.1 结构振动声辐射存在的问题： |
| 1.3.2 研究目的 |
| 1.4 本文的主要工作内容及技术路线 |
| 1.4.1 本文的主要工作内容 |
| 1.4.2 本文的技术路线 |
| 2 结构振动、声辐射理论基础 |
| 2.1 结构振动理论 |
| 2.1.1 运动微分方程及坐标变换 |
| 2.1.2 固有频率及振型求解 |
| 2.2 声辐射理论 |
| 2.2.1 声辐射的频域描述 |
| 2.2.2 边界元方法 |
| 2.2.3 基于ATV概念的的声学响应求解技术 |
| 2.2.4 基于MATV概念的声学响应求解技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 结构的振动分析 |
| 3.1 悬臂梁结构振动分析 |
| 3.1.1 悬臂梁模态的理论计算 |
| 3.1.2 悬臂梁模态的软件仿真 |
| 3.1.3 悬臂梁谐响应软件仿真及理论分析 |
| 3.2 简支板结构振动分析 |
| 3.2.1 ANSYS对简支板谐响应的软件仿真及理论分析 |
| 3.2.2 LMS对简支板谐响应的软件仿真及理论分析 |
| 3.2.3 两种理论分析方法对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 简支板结构声辐射特性分析 |
| 4.1 声学分析模型的建立 |
| 4.1.1 边界元网格划分原则 |
| 4.1.2 声学分析模型的建立 |
| 4.2 结构振动响应的映射及法向投影 |
| 4.3 ATV的求解 |
| 4.4 声辐射特性分析 |
| 4.4.1 声辐射软件仿真 |
| 4.4.2 声辐射理论计算 |
| 4.4.3 声辐射软件仿真与理论计算结果比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结构振动声辐射快速算法研究 |
| 5.1 结构模态的映射及法向处理 |
| 5.2 MATV方法的分析及MATM的组集 |
| 5.2.1 MATV方法的分析 |
| 5.2.2 MATM的组集 |
| 5.3 基于MATV声辐射特性分析 |
| 5.3.1 基于MATV方法的软件仿真 |
| 5.3.2 基于MATV方法的理论计算 |
| 5.3.3 基于MATV方法软件仿真与理论计算结果比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 工作总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、A modal analysis for the acoustic radiation problems,I. Theory（论文参考文献）
- [1]声辐射模态理论及应用研究综述[J]. 聂永发,朱海潮. 声学技术, 2021(01)
- [2]基于结构噪声的钢-混凝土组合梁损伤识别方法研究[D]. 刘金辉. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]基于快速多极边界元的声学及声振拓扑优化设计[D]. 赵文畅. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [4]轨道交通高架箱梁桥结构声辐射的发声机理与特性研究[D]. 张小安. 兰州交通大学, 2019(03)
- [5]船舶板架结构低噪声优化设计[D]. 刘江涛. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [6]水下航行器艉部结构振动噪声特性及优化设计[D]. 沈喆. 哈尔滨工程大学, 2018(12)
- [7]船舶声弹性力学理论及其应用[J]. 邹明松,吴有生. 力学进展, 2017(00)
- [8]钢管桩水下沉桩声辐射机理及控制方法研究[D]. 邓清鹏. 上海交通大学, 2016(01)
- [9]内燃机结构声辐射仿真技术研究[D]. 李瑰. 中北大学, 2016(08)
- [10]基于MATV的板结构声辐射快速算法研究[D]. 田大龙. 中北大学, 2016(08)