本文结合模型实验进行了有限元仿真,计算了舵的静强度及动力特性,并对不同外板材料进行了比较。分析了充液方箱在水中的振动与声辐射特性,最后计算了水中充液舵的声辐射特性。 第一章 对声学计算的方法进行了比较与概述:计算结构声学求解两类问题:瞬态问题和稳态问题;声辐射的计算问题一般可描述为波动方程在一定边界条件下的定解问题,它可归纳为两类:一类是以波动方程为基础的时域分析法,另一类是以Helmholtz方程为基础的频域分析法;对结构声学的数值分析方法可以分为两大类:离散方法和能量方法;本文采用离散方法求解稳态问题,ANSYS内部是用用求解波动方程为基础的;还介绍了通常噪声控制有三种途径:控制噪声源,降低主声源机械功率转化为辐射噪声的功率的比例;切断噪声传播途径,即将噪声源与被接受者隔离,包括降低噪声的传递效率和降低辐射面的辐射效率;保护噪声接受者,其中最有效的方式是控制噪声源。 第二章针对本文主要研究对象舵为板壳结构,对板尤其是壳的力学声学特性进行了分析,并对有限元分析的基础与过程进行了介绍,是本文进行静力计算,动力分析,声辐射模拟的理论基础。 第三章主要是介绍了模型试验的原理的科学性、方法的合理性、测试目标的明确性、过程的可操作性,并对单块板的受力状态进行数值模拟,通过比较说明了结果的可靠性。还计算了相似船用舵的强度,比较了有限元计算与模型试验的结果,因为玻璃钢材料与加工成形工艺的特殊性,进行模型试验是有必要的,是建立合理的有限元模型的基础。 第四章计算了充液方箱在水中的振动特性与辐射声场特性,数值试验证明ANSYS声学单元在流固耦合计算中具有很高的精度。对不同外板材料的舵固有频率特性进行了比较分析,并对钢外板材料充水时辐射声场进行了计算。