空间分布系列球壳声场耦合与辐射特性研究

针对大深度载人潜器的多球壳组合结构，以水介质中任意空间分布的系列弹性球壳为研究对象，利用球函数平移加法定理，建立计及球壳间声场相互作用的多球壳系统声振耦合模型，计算分析空间分布系列球壳的声场耦合特性及其影响因素。结果表明：声场相互作用将改变球壳模态间耦合关系，使得单阶模态对球壳振动的贡献不再限于单个峰值，进而影响声辐射频谱特征；双球壳系统受激球壳和非受激球壳都产生声辐射，轴向激励情况下，两球壳间存在强声场耦合效应，激励力偏离轴向时，声场耦合效应逐渐减弱；不同尺度球壳组成的双球壳系统扩展了声场有效耦合的频率范围，辐射声场兼具两个球壳的模态特征；多球壳串列布置时，声场耦合效应具有传递作用，多球壳按不同角度分散布置时，辐射声场空间分布则更趋复杂。