固体温度场的随机边界元分析

针对遭受随机热边界条件的结构,提出并建立了一种固体温度场分析的随机边界元算法。算例表明本文建立的随机边界元法是有效的。     

二维非恒定片状空化诱生压强的统计特性

本文建立了二维非恒定片状空化云溃灭时作用于固体边界上压强的计算模型,将各空泡的溃灭压强看作是一个随机脉冲序列,应用随机过程的处理方法分别从时域及频域导出了其统计特性(数学期望、均方差和功率谱密度)的表达式,并对一种二维弓形绕流体后部非恒定片状空化云溃灭特性及由此作用于固体边界上给定点处压强的统计特性进行了数值计算和实验分析.     

开口结构声辐射计算的虚拟边界法

计算薄壁开口结构声辐射问题时,一般采用以结构表面压力差作为变量的间接边界元法.当结构两表面的法向量不一致或者两表而振动速度不相等时,间接边界元法无法应用,只能采用直接边界元对结构的内外边界均进行离散求解.对于厚度较小的结构,内外表面均离散的直接边界元法会导致数值积分奇异的困难.针对上述不足,文章提出一种计算开口结构声辐射问题的虚拟边界法:在开口结构上人为地加上边界,使其成为一个或多个相互独立的封闭结构,对这样的封闭结构分内外声场分别建立方程,并利用虚拟边界上的压力和速度连续条件联立求解,从而避免了间接边界元和直接边界元法计算开口结构声辐射问题时存在的缺陷;同时采用文中的方法还可以同时得到声场中非物面边界上质点的振动速度和压力,这是常规边界元法无法做到的.数值算例表明文中的方法是正确可行的.     

小型船舶低频辐射噪声分析方法研究

为减少船舶舱室低频辐射噪声对船舶设备使用寿命的影响,根据典型船舶模型,建立某小型船的有限元模型并进行了船舶振动模态分析.同时采用边界元方法,将MSC.PATRAN软件建立的有限元模型导入SYS-NOISE软件中作为船舶声辐射的边界元模型,在同一噪声源下进行噪声计算,研究船舶舱室内部的低频声辐射特性.结果 表明:数值计算...     

大功率船用齿轮箱传动系统模糊可靠性优化

以某大功率船用齿轮箱传动系统为研究对象,在模糊理论与可靠性理论相结合的基础上,建立传动系统模糊可靠性优化模型.以各级齿轮副的齿数、模数、螺旋角、齿宽、传动比的分配为设计变量,综合考虑各设计参数和约束因素的随机性、边界模糊性,以整个传动系统体积最小为目标函数,进行模糊可靠性优化.结果表明,传动系统合理的设计参数,能显著减小体积,减轻重量,更符合工程实际.     

随机力作用下的水下结构声辐射分析

本文基于混合有限元法/边界元法,对浸没结构物在随机作用力下的声辐射问题进行随机分析,并开发了随机作用力下结构-声辐射系统响应的计算程序.分析表明,辐射噪声的响应谱密度不仅与各激振力的功率谱密度有关,而且与他们的互谱密度相关.对环肋双层柱形结构的计算表明了该方法的可行性.     

尖角裂纹周围应力场分析

对于裂纹的分析,不仅要研究裂纹边界的应力状况,而且还要研究离开裂纹边界一定范围内的应力变化情况.针对尖角裂纹,采用弹性断裂理论和复变函数理论建立计算模型.通过保角映射方法建立精确的边界条件,解决了尖角裂纹的边界条件问题.根据所求得的尖角裂纹应力表达式对不同的裂纹张开角对应力分布的影响进行全面的研究.得到了不同张开角的尖角裂纹周围应力分布.并对不同裂纹张开角的应力场进行了比较全面的分析.     

基于滤波器方法主动吸收式数值水槽研究

基于开源程序OpenFOAM,采用动边界法进行造波,通过求解N-S方程建立二维粘性数值波浪水槽.针对二次反射波,采用频域滤波器方法进行吸收,综合考虑理论传递函数及实际造波需要,确定了目标水深下合适的滤波器参数.通过固定位置输出动边界开发了主动吸收式造波边界,以造波板上理论波面和实测波面为输入信号,根据差分方程得到造波板...     

推力轴承结构形式对水下航行体振动与声辐射特性影响研究

针对带推力轴承结构的水下航行体,采用有限元与边界元耦合方法,建立水下航行体整艇流固耦合有限元模型以及水中边界元模型,利用ANSYS刚性域功能建立全舱壁式和半舱壁式两种推力轴承结构形式,计算他们所引起的整艇振动与声辐射特性,并且比较分析他们之间的差异.研究表明,全舱壁式推力轴承结构相比半舱壁式推力轴承结构有一定减振降噪效果.     

一种含内部结构的水下圆柱壳振动声辐射计算方法

为解决含内部结构的水下圆柱壳振动声辐射快速预报问题,提出一种解析-数值混合方法.将整个结构分为水下圆柱壳和内部结构两部分,采用轴对称边界元法得到圆柱壳表面声阻抗,结合Flügge壳体理论,建立水下圆柱壳的数理模型;采用有限元法建立内部结构的动力学模型.根据圆柱壳与内部结构接触点的位移协调和内力平衡条件,建立整个结构的动力学方程,求解方程得到壳体表面振动速度,再采用边界元法得到声场中任意一点的辐射声压.通过与数值软件计算结果对比,验证了本文方法的正确性.本文方法在改变内部结构进行多方案对比分析时具有显著的计算速度优势.