优秀研究生学位论文题录展示

水下压电/弹性材料复合层球壳声波反射的数值研究

专 业: 流体力学
关键词: 主动减噪 压电/弹性复合层球壳 流-固-电耦合
分类号: O35
形 态: 共 53 页 约 34,715 个字 约 1.661 M内容
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内容摘要


本文对无限水域中压电/弹性材料复合层球壳的声波反射进行了数值研究。

目的是利用主动减噪方式降低球壳对声波的反射,即在复合层球壳的压电层中,加载合适的电压,使球壳在流场中某方向或某区域内的反射压强大大降低。

文中利用ANSYS的多物理场分析模块建立有限元模型,实现了流-固-电的直接耦合振动分析,研究了复合层球壳对点声源的反射及其控制。

首先计算了压电层短路无压电控制时球壳对点声源反射,得到流场中各结点的反射压强。

然后找到使各结点反射压强为零所需加载的电压,进行分析。

最后计算了在压电层上加载特定控制电压后,球壳对点声源的反射,得到控制后流场中各结点的反射压强,并与球壳压电层短路时的情况对比,由此给出了压电控制所得到的减噪效果。

研究结果表明,在压电层中加载一个合适的控制电压,可以使球壳中心与点声源连线方向上,距离球壳足够远的点上的反射压强都降低为零或接近于零,并且在一个较大的锥形区域内反射压强明显降低。

可以找到一个合适的控制电压,使流体区域内任一选定方向上距离足够远处的反射压强基本消除,并在以此方向为轴线,球壳中心为顶点的锥形区域内有明显的减噪效果。

本文还通过大量的计算实例给出了减噪中各参数的影响规律..……

全文目录


摘要
1 绪论
1.1 引言
1.2 国内外水下物体主动减噪的技术背景与现状
1.3 本文工作
2 基本原理与计算工具
2.1 压电材料与压电方程
2.2 Equation有限元方法简介
2.3 ANSYS软件介绍
3 问题的控制方程及有限元方程
3.1 问题的控制方程
3.2 结构振动有限元方程的建立
3.3 压电材料有限元方程的建立
3.4 流固耦合振动有限元方程
4 计算实例与分析
4.1 计算模型
4.2 研究步骤
4.3 算例与讨论
5 全文总结
参考文献

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中图分类: > O35 > 数理科学和化学 > 力学 > 流体力学

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