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摘要
针对典型复合材料轴对称结构的外部声辐射问题，本文建立了基于结构完整边界的广义谱-配点边界元法的结构声辐射分析模型。从一阶剪切层合壳理论出发，推导了复合材料结构振动能量方程，引入广义谱方法和边界元方法的思想，将Helmholtz积分方程转化为边界积分方程，再将位移、声学变量和Green函数等展开为周向Fourier多项式和轴向Chebyshev多项式的形式，经化简得到一维半解析声振耦合求解的声场方程。对于浸没在轻质和重质流体中的壳体结构，均采用强耦合的处理方式对结构声问题进行求解。通过数值结果验证了本文方法的正确性，分析了各向同性均匀材料和正交各向异性球-柱-球复合壳体的声辐射问题，并讨论了不同载荷方式、铺层角度等因素对复合壳体结构声辐射的影响。结果表明：对于铺层为[90°/±θ/0°]S的玻璃纤维材料复合壳体结构，随着铺层角的增大，组合结构的轴向拉伸和弯曲刚度逐渐减小，周向的刚度得到加强，并在结构弯曲-扭转耦合效应的作用下，壳体结构的辐射声功率级响应曲线的峰值频率向高频发生偏移。
- 出版日期2023
- 单位哈尔滨工程大学
