轴对称结构声振耦合的边界子波谱-有限元方法及其在水下航行器声辐射中的应用

本文主要探讨了轴对称声振耦合的边界子波谱与有限元耦合方法在工程领域的应用，特别是在水下航行器声辐射分析中的具体实施。作者文立华等人基于轴对称结构有限元理论和轴对称Helmholtz积分方程，构建了一种新的耦合方法，该方法能够处理各种复杂的边界条件，如壳、肋和板结构，这在解决实际工程问题中具有重要意义。 首先，论文概述了声振耦合在航空航天和船舶工程中的核心地位，指出有限元与边界元耦合方法在解决流固耦合问题上的挑战，特别是由于边界元方法可能导致系数矩阵过于密集而影响计算效率。子波谱分析因其紧支撑、消失矩特性以及高数据压缩率的优势，被引入作为解决这一问题的新途径。作者在此基础上提出了轴对称Helmholtz积分方程的边界子波谱方法，显著提高了求解问题的效率和规模。 文章的核心部分着重于介绍边界子波谱方法的应用。对于水下航行器的声辐射问题，研究者构建了声振耦合的有限元与边界子波谱耦合模型，给出了轴对称圆环肋的刚度矩阵和质量矩阵。通过这种方法，作者不仅进行了模态分析，研究了航行器在轴向和侧向激励下的声辐射特性，还计算了0~2kHz的频率响应。这些计算结果对于理解和设计水下航行器的声学性能具有重要的实践指导意义。 关键词方面，论文强调了声振耦合、边界子波谱、有限元、航行器和声辐射等关键概念，这些技术在航空航天、船舶等领域的工程设计中扮演着不可或缺的角色。此外，论文还引用了中图分类号TB54和O422.2，表明其学术定位和研究范畴，文献标识码A则确认了该论文的研究水平。 本文是一篇深入探讨了如何通过结合边界子波谱和有限元技术来解决实际工程问题，特别是在水下航行器声学设计中的重要论文，为相关领域的工程师提供了有效的计算工具和理论支持。