2。2。2 圆柱壳的模态分析——有限元法 10

第三章 水下圆柱壳的振动分析 11

3。1 相同约束条件下不同水深对圆柱壳振动的影响分析 11

3。1。1  一端约束另一端自由 11

3。1。2 两端点约束的情况下 23

3。2 相同水深下不同约束条件对圆柱壳振动的影响分析 35

3。2。1 在 100m 水深下，不同约束情况下对圆柱壳振动的影响分析结论 35

3。2。2 在 150m 水深下，不同约束情况下对圆柱壳振动的影响分析结论 35

3。2。3 在 200m 水深下，不同约束情况下对圆柱壳振动的影响分析结论 36

第四章 施加节点力对圆柱壳的振动影响分析 37

4。1 相同约束下不同水深施加节点力后对圆柱壳振动的影响分析 37

4。1。1 一端约束另一端自由的情况下 37

4。2 两端点约束的情况下 48

4。2。1 处于 100m 水深时 48

4。2。2 处于 150m 水深时 52

4。2。3 处于 200m 水深时 56

4。3 相同水深下不同约束条件施加力后对圆柱壳振动的影响分析 60

4。3。1 在 100m 水深下，不同约束情况下施加力对圆柱壳振动的影响分析 60

4。3。2 在 150m 水深下，不同约束情况下施加力对圆柱壳振动的影响分析 61

4。3。3 在 200m 水深下，不同约束情况下施加力对圆柱壳振动的影响分析 61

结 论 63

致 谢 65

参 考 文 献 66

第一章 绪论 

1。1 研究背景 

如今圆柱壳结构已经被广泛的在比如火箭、导弹、鱼雷、潜艇以及海洋平台结构等 的设计之中使用。它的静力性能和动力性能的研究都具有重要的理论与实际应用价值， 因此持续的得到众多研究者的关注和探讨。而研究其动力响应问题必不可少的内容之一 就是研究圆柱壳自由振动频率，为了方便计算结构的瞬态或者稳态的动力响应，则计算 其自由振动频率和振型是很有必要的。 

随着现如今全球海洋事业的高速发展，圆柱壳结构已经被广泛应用于这些海洋平台 的立管、输水输油的管道、贮液罐、潜艇、高速舰艇的推进器以及鱼雷的外壳等等设计 之中，透彻了解在不同水深的情况下圆柱壳的振动以便在其运用中得到优化。例如水下 航行器的结构辐射噪声直接与它们的隐蔽性相联系, 假设能够精确地提前预报它们的 辐射噪声并采取方案进行可行有用的降噪处理, 将会极大的提高它们的作战能力。圆柱 柱壳结构是航行于水下的航行体例如鱼雷、潜艇等的主要结构形式,因此圆柱壳结构的 振动声辐射问题向来都是全球此方面研究的重点课题。 

当圆柱壳的复杂系统中受到多种激励作用时,会引起系统的强烈振动,通常会伴随 着相当大的噪声,并且强烈的振动容易引起部件的疲劳破坏,从而造成一系列系统严重 的故障。当现实运作时，圆柱壳结构在处于内部的机械设备的激振下会使壳体振动并向 流体介质辐射产生噪声，频率很高。是以，针对径向激励下的有限长圆柱壳结构辐射噪 声的问题开展有源控制研究是有必要的。现如今，任何国家都对海洋资源需要急切的研 究和挖掘。深入研究圆柱壳在水下的振动特性，不仅推动海洋事业的发展，让国家在深 蓝计划越走越远，增强国家自卫能力，亦可避免工程事故的发生，因此对水下圆柱壳的 振动特性的研究迫在眉睫。