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        基于l1范數(shù)最小化的水下圓柱殼振動(dòng)聲輻射預(yù)報(bào)

        2015-02-07 02:56:24葉珍霞杜堃邱昌林陳樂(lè)佳謝坤
        中國(guó)艦船研究 2015年3期
        關(guān)鍵詞:聲壓雙層圓柱

        葉珍霞,杜堃,邱昌林,陳樂(lè)佳,謝坤

        1 海軍裝備部駐武漢地區(qū)軍事代表局,湖北武漢430064

        2 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心,湖北武漢430064

        3 華中科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院,湖北武漢430074

        0 引 言

        利用有限數(shù)量的振動(dòng)傳感器重構(gòu)結(jié)構(gòu)振動(dòng)速度場(chǎng),進(jìn)而預(yù)報(bào)輻射聲壓一直被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。目前,根據(jù)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)重構(gòu)結(jié)構(gòu)振動(dòng)速度場(chǎng)主要有2 種方法:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)識(shí)別激勵(lì)源后重構(gòu)速度場(chǎng)[1-3]和直接重構(gòu)速度場(chǎng)[4]。前者需要確定外載荷的幅值和相位以實(shí)現(xiàn)速度場(chǎng)重構(gòu),此方法主要針對(duì)集中力并且需要大量的測(cè)點(diǎn);后者則存在解的唯一性、穩(wěn)定性等問(wèn)題。工程實(shí)際中,結(jié)構(gòu)所受外載荷多為分布力或數(shù)量較多的集中力,因此建立一種根據(jù)有限數(shù)量測(cè)點(diǎn)快速準(zhǔn)確地直接重構(gòu)速度場(chǎng)的方法具有重要意義。

        陳美霞和白爭(zhēng)鋒等[5-6]認(rèn)為,中、低頻時(shí),大多情況下只有少數(shù)幾階振動(dòng)模態(tài)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的貢獻(xiàn)較大。陶襄樊等[7-8]則將流體作用下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)用真空中模態(tài)疊加的形式表示[9],建立了測(cè)點(diǎn)速度與模態(tài)矩陣及模態(tài)參與系數(shù)間的欠定方程組;結(jié)合文獻(xiàn)[5-6]里中、低頻時(shí)結(jié)構(gòu)響應(yīng)主要由少數(shù)幾階振動(dòng)模態(tài)貢獻(xiàn)的結(jié)論,可知結(jié)構(gòu)中、低頻振動(dòng)對(duì)應(yīng)的模態(tài)參與系數(shù)具有稀疏性[10],以此為前提條件,采用l1范數(shù)最小化方法對(duì)欠定方程組進(jìn)行求解從而獲得模態(tài)參與系數(shù),實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)速度場(chǎng)的重構(gòu)。然而,文獻(xiàn)[5-6]根據(jù)布置在內(nèi)殼體上的測(cè)點(diǎn)重構(gòu)外殼體振動(dòng)速度場(chǎng)后再進(jìn)行輻射聲壓預(yù)報(bào),當(dāng)雙層圓柱殼結(jié)構(gòu)的外殼體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時(shí)將嚴(yán)重限制預(yù)報(bào)方法;此外,文中模態(tài)矩陣是采用有限元建模計(jì)算獲得,限制了預(yù)報(bào)方法的實(shí)時(shí)性。因此,研究中、低頻時(shí)雙層圓柱殼能否根據(jù)內(nèi)殼重構(gòu)振速預(yù)報(bào)輻射聲壓及如何快速獲取結(jié)構(gòu)模態(tài)矩陣具有重要意義。根據(jù)模態(tài)疊加理論,典型邊界條件下(如簡(jiǎn)支)平板、圓柱殼等結(jié)構(gòu)的位移函數(shù)可用三角函數(shù)展開[11-12];相對(duì)于有限元建模計(jì)算獲取模態(tài)矩陣,利用解析法位移函數(shù)將能快速地生成典型邊界條件下圓柱殼的模態(tài)矩陣,從而保證預(yù)報(bào)方法的實(shí)時(shí)性與快速性。

        本文將在文獻(xiàn)[7-8]的基礎(chǔ)上,根據(jù)解析法位移函數(shù)生成典型圓柱殼結(jié)構(gòu)模態(tài)矩陣,采用l1范數(shù)最小化方法求解欠定方程從而重構(gòu)速度場(chǎng),并結(jié)合邊界元方法預(yù)報(bào)聲壓,建立基于少量測(cè)點(diǎn)振動(dòng)實(shí)現(xiàn)典型圓柱殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)與聲輻射的快速預(yù)報(bào)方法。首先,將通過(guò)典型單層圓柱殼實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)報(bào)結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證本文方法的正確性;然后,研究基于布置在內(nèi)殼體上的測(cè)點(diǎn)振動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙層圓柱殼振動(dòng)與聲輻射預(yù)報(bào)的可行性,并初步研究測(cè)點(diǎn)數(shù)目、測(cè)點(diǎn)位置等參數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果的影響。

        1 基本理論

        1.1 結(jié)構(gòu)振動(dòng)基本原理

        根據(jù)結(jié)構(gòu)振動(dòng)與聲輻射的基本原理,結(jié)構(gòu)在流體中振動(dòng)產(chǎn)生聲輻射時(shí),結(jié)構(gòu)與流體交界面的法向速度相等,重構(gòu)結(jié)構(gòu)與流體交界面的法向振速是進(jìn)行聲輻射預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。根據(jù)模態(tài)疊加原理,結(jié)構(gòu)在流體中振動(dòng)時(shí)表面法向速度場(chǎng)可用真空中模態(tài)展開[9]:

        式中:?j為第j 階模態(tài);ξj為模態(tài)參與系數(shù);p 為結(jié)構(gòu)自由度;[V ]為結(jié)構(gòu)法向速度。工程實(shí)踐中,高階模態(tài)對(duì)響應(yīng)的貢獻(xiàn)較小,在滿足工程精度的前提下,通常取前N 階模態(tài)作為基向量而將高階模態(tài)截?cái)?。式?)表示為矩陣形式:

        式中,[Φ ]p×N為法向模態(tài)矩陣。結(jié)構(gòu)上任意M 個(gè)點(diǎn)的法向速度可表示為

        若此M 個(gè)點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng),則可根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的振動(dòng)速度[V ]M×1并對(duì)式(3)求解即可得到模態(tài)參與系數(shù)向量[ξ ]N×1,然后代入式(2)便可重構(gòu)出結(jié)構(gòu)表面的速度場(chǎng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)聲輻射預(yù)報(bào)。

        當(dāng)M ≥N 時(shí),式(3)為超定方程或恰定方程,可通過(guò)最小二乘或直接解得到確定的[ ξ]N×1。當(dāng)M <N 時(shí),式(3)為欠定方程。工程實(shí)踐中,由于截?cái)嗟哪B(tài)矩陣中必須包含對(duì)振動(dòng)貢獻(xiàn)較大的模態(tài),隨著分析頻率的增高,模態(tài)截?cái)鄶?shù)也會(huì)隨之增加,因此模態(tài)截?cái)鄶?shù)N 通常會(huì)大于測(cè)點(diǎn)數(shù)M,即工程中的振速重構(gòu)必須求解欠定方程組。然而,欠定方程組的解因具有非唯一性,故給求解帶來(lái)了較大困難。

        綜上,為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)振動(dòng)速度場(chǎng)的快速重構(gòu)并進(jìn)行輻射噪聲預(yù)報(bào),必須解決如下2 個(gè)問(wèn)題:建立結(jié)構(gòu)模態(tài)矩陣的快速生成方法,以及建立欠定方程組最優(yōu)解的快速求解方法。

        1.2 模態(tài)矩陣的建立

        盡管采用有限元法可計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的法向模態(tài)矩陣(此方法需要建立有限元模型并根據(jù)測(cè)點(diǎn)布置位置劃分有限元網(wǎng)格),但是實(shí)踐中,測(cè)點(diǎn)位置極易受測(cè)試環(huán)境的影響,只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整,而這種測(cè)點(diǎn)位置調(diào)整所帶來(lái)的變化極易導(dǎo)致有限元網(wǎng)格重新劃分,進(jìn)而導(dǎo)致重新計(jì)算,這嚴(yán)重限制了振速場(chǎng)重構(gòu)的實(shí)時(shí)性。針對(duì)工程中常見(jiàn)的圓柱殼結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)支邊界條件下殼體表面的法向(徑向)位移可表示為[11-12](忽略時(shí)間項(xiàng)ejωt)

        式中:α=0,1,分別表示對(duì)稱模態(tài)和反對(duì)稱模態(tài);n 為周向波數(shù);m 為軸向半波數(shù);為幅值。考慮到振型向量反映系統(tǒng)自由振動(dòng)是各節(jié)點(diǎn)間位移的相對(duì)大小關(guān)系而非絕對(duì)大?。?],因此在生成模態(tài)矩陣時(shí)取=1。

        為得到結(jié)構(gòu)模態(tài)矩陣,將結(jié)構(gòu)離散為有限個(gè)節(jié)點(diǎn)后,由結(jié)構(gòu)模態(tài)采用解析法表達(dá)式,只要給出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)即可得到任意節(jié)點(diǎn)的各階振型位移。通過(guò)對(duì)m 和n 的取值上限進(jìn)行限定,即可得到結(jié)構(gòu)的法向模態(tài)矩陣。

        1.3 基于l1范數(shù)最小優(yōu)化的振速重構(gòu)

        根據(jù)文獻(xiàn)[5-6]可知,在中、低頻范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)某一頻率下的響應(yīng)只有少數(shù)幾階模態(tài)貢獻(xiàn)較大,而其他各階模態(tài)貢獻(xiàn)很小,因此可知模態(tài)參與系數(shù)向量[ ξ ]具有稀疏性[10]。以此為前提,由文獻(xiàn)[10]可知,式(3)關(guān)于[ ]ξ 的求解問(wèn)題可歸結(jié)為求解如下優(yōu)化問(wèn)題:

        上式表示的優(yōu)化問(wèn)題目前已有多種方法可求解最優(yōu)解[ ξ]N×1,如線性規(guī)劃法[13]、最短路徑法[14]及組合算法[15]等。針對(duì)這一問(wèn)題,本文采用文獻(xiàn)[13]所提的線性規(guī)劃法進(jìn)行求解。

        一旦求解出模態(tài)參與系數(shù),通過(guò)式(2),即可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)振速重構(gòu)。

        2 預(yù)報(bào)方法驗(yàn)證

        以典型單層圓柱殼為例,開展預(yù)報(bào)方法驗(yàn)證。即以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為輸入進(jìn)行速度場(chǎng)重構(gòu)及輻射聲壓預(yù)報(bào),通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比討論本文方法的正確性。

        2.1 模型參數(shù)

        單層圓柱殼的結(jié)構(gòu)參數(shù):圓柱殼長(zhǎng)度與半徑比L/R=5.333,半徑與殼體厚度比R/h=112.5,長(zhǎng)度與肋距比L/b=32;環(huán)肋為T 型材,腹板高度與厚度比d1/h1=8.883,翼板寬度與厚度比d2/h2=2.667,殼體厚度與腹板厚度及翼板厚度比分別為h/h1=1.333 和h/h2=0.889。材料參數(shù)為:材料密度為7 800 kg/m3,楊氏模量210 GPa,泊松比0.3,結(jié)構(gòu)阻尼比0.01。實(shí)驗(yàn)中,在單層圓柱殼結(jié)構(gòu)上布置108 個(gè)加速度傳感器,在水中布置2 個(gè)水聽(tīng)器(即場(chǎng)點(diǎn)),其坐標(biāo)為:1#場(chǎng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1.33R,8b),2#場(chǎng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0,11.11R,16),詳見(jiàn)圖1。實(shí)驗(yàn)中,激勵(lì)力的坐標(biāo)(x,y,z)為(0,R,8b),如圖1所示;圓柱殼兩端用艙壁(端板)密封后自由懸掛,以模擬自由狀態(tài)。文獻(xiàn)[16]指出,艙壁對(duì)殼體的作用相當(dāng)于簡(jiǎn)支邊界,因此可采用簡(jiǎn)支邊界條件下的位移函數(shù)生成結(jié)構(gòu)模態(tài)矩陣。分析頻率范圍為1~500 Hz,間隔1 Hz。

        圖1 單層圓柱殼結(jié)構(gòu)及測(cè)點(diǎn)布置示意圖Fig.1 Schematic diagram of the single cylindrical shell and the locations of sensors

        2.2 單層圓柱殼振速重構(gòu)及輻射聲壓預(yù)報(bào)

        根據(jù)圖1 中給出的單層圓柱殼實(shí)驗(yàn)?zāi)P蜏y(cè)點(diǎn)布置方案,以1~60#及73~108#測(cè)點(diǎn)振速作為輸入進(jìn)行振速重構(gòu),然后以61#,64#,67#及71#測(cè)點(diǎn)作為重構(gòu)振速的檢驗(yàn)點(diǎn)。需要指出的是,增加參與振速重構(gòu)的測(cè)點(diǎn)數(shù)目可提升評(píng)估精度,因此處重點(diǎn)探討方法的可行性,即采用本文方法重構(gòu)出結(jié)構(gòu)表面任意位置的振動(dòng),故僅選取部分測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)作為輸入,而剩下的測(cè)點(diǎn)則用于重構(gòu)結(jié)果的驗(yàn)證。

        由于模態(tài)階數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果存在影響,圖2 給出了不同階數(shù)模態(tài)矩陣重構(gòu)均方振速的對(duì)比。由圖可知在m 和n 的3 種取值組合中,重構(gòu)結(jié)果僅在波谷處存在較小的差別。后續(xù)討論中,m 和n分別取為15。

        圖2 模態(tài)階數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果影響Fig.2 The effects of mode number on the predicting results

        圖3 給出了檢驗(yàn)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與重構(gòu)振速的對(duì)比。由圖可知,重構(gòu)振速與實(shí)驗(yàn)振速頻譜規(guī)律一致、量級(jí)相當(dāng),吻合良好,僅在波谷處量級(jí)存在較小的差別。經(jīng)分析可知,頻響曲線的波峰由結(jié)構(gòu)的共振決定,此時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)起主要貢獻(xiàn)的模態(tài)為共振模態(tài),而波谷處為非共振控制區(qū),使得起主要貢獻(xiàn)的模態(tài)明顯增加,導(dǎo)致模態(tài)參與系數(shù)的稀疏性在波谷處比波峰處差,從而使得預(yù)報(bào)結(jié)果的精度在波谷處低于波峰處。

        根據(jù)重構(gòu)的單殼體結(jié)構(gòu)表面振速,采用邊界元法進(jìn)行輻射聲壓預(yù)報(bào)。圖4給出了預(yù)報(bào)聲壓與實(shí)驗(yàn)測(cè)量聲壓的對(duì)比。經(jīng)分析可知,重構(gòu)的聲壓在波峰處與實(shí)驗(yàn)聲壓趨勢(shì)一致、量級(jí)相當(dāng),吻合良好,僅在波谷處存在一定的誤差。結(jié)合重構(gòu)振速結(jié)果進(jìn)一步分析可知,預(yù)報(bào)聲壓在波谷處的結(jié)果較波峰處差的主要原因是重構(gòu)振速在波谷處的結(jié)果較波峰處差??傮w而言,預(yù)報(bào)聲壓與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。

        圖3 重構(gòu)振速與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Fig.3 Comparison of the reconstructive velocity and the experimental velocity

        圖4 預(yù)報(bào)聲壓與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Fig.4 Comparison of predicted sound pressure and the experimental sound pressure

        綜合振速及輻射聲壓預(yù)報(bào)結(jié)果可知,本文方法重構(gòu)振速及場(chǎng)點(diǎn)聲壓和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,從而證明了本文方法的正確性。

        3 雙層圓柱殼振速重構(gòu)及聲輻射預(yù)報(bào)研究

        3.1 模型參數(shù)

        雙層圓柱殼的結(jié)構(gòu)參數(shù):內(nèi)殼半徑0.425 m,外殼半徑0.525 m,長(zhǎng)度1.05 m,內(nèi)殼厚度0.004 m,外殼厚度0.002 m,實(shí)肋板厚度0.003 m,內(nèi)殼環(huán)肋截面尺寸4 mm×33 mm。材料參數(shù)為:材料密度7 800 kg/m3,楊氏模量210 GPa,泊松比0.3,結(jié)構(gòu)阻尼比0.01。場(chǎng)點(diǎn)坐標(biāo):1#場(chǎng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-1,0.525),2#場(chǎng)點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0,0.525),3#場(chǎng)點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1,0.525)。計(jì)算中,圓柱殼兩端處于簡(jiǎn)支邊界,作用力的坐標(biāo)(x,y,z)為(0,-0.425,0.525)。分析頻率為5~1 000 Hz,間隔5 Hz。圖5 給出了雙層圓柱殼結(jié)構(gòu)及測(cè)點(diǎn)布置示意圖,共96 個(gè)測(cè)點(diǎn)。

        圖5 雙層圓柱殼結(jié)構(gòu)及測(cè)點(diǎn)布置示意圖Fig.5 Schematic diagram of the double cylindrical shell and the locations of sensors

        3.2 雙層圓柱殼振速重構(gòu)及聲輻射預(yù)報(bào)

        工程實(shí)踐中,雙層圓柱殼結(jié)構(gòu)的測(cè)點(diǎn)多布置于內(nèi)殼。文獻(xiàn)[7-8]是根據(jù)內(nèi)殼上的測(cè)點(diǎn)重構(gòu)外殼振速然后再進(jìn)行輻射聲壓預(yù)報(bào),而文獻(xiàn)[5]則指出,在中、低頻范圍可采用內(nèi)殼進(jìn)行輻射聲壓預(yù)報(bào)。本節(jié)針對(duì)雙層圓柱殼模型,以數(shù)值法計(jì)算的振速作為輸入進(jìn)行振速重構(gòu)及輻射聲壓預(yù)報(bào)。后續(xù)分析中,將數(shù)值法計(jì)算的結(jié)果作為基準(zhǔn)值對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果的精度進(jìn)行討論。

        圖6 給出了96 個(gè)測(cè)點(diǎn)預(yù)報(bào)重構(gòu)振速和聲壓的結(jié)果。分析可知,重構(gòu)的均方振速在前2 個(gè)峰值處與基準(zhǔn)值(用數(shù)值法直接計(jì)算振動(dòng)和聲輻射)吻合較好,但隨著頻率的升高,重構(gòu)均方振速精度下降,從而導(dǎo)致預(yù)報(bào)聲壓與計(jì)算聲壓間偏差增大;此外,重構(gòu)均方振速較計(jì)算結(jié)果偏小,但對(duì)應(yīng)的輻射聲壓不一定隨之減小,可能會(huì)增大。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是結(jié)構(gòu)表面某一部分重構(gòu)振速較實(shí)際振速大并且此部分對(duì)場(chǎng)點(diǎn)聲壓貢獻(xiàn)較大,從而導(dǎo)致預(yù)報(bào)的聲壓偏大。結(jié)合圖3 和圖6(a)進(jìn)一步分析可知(圖3 和圖6(a)分別為單層圓柱殼重構(gòu)振速對(duì)比及雙層圓柱殼重構(gòu)振速對(duì)比),雙層圓柱殼中由于實(shí)肋板的強(qiáng)支撐作用,使得圓柱殼的徑向位移在實(shí)肋板處發(fā)生突變而不完全符合式(4)中的三角函數(shù)形式,這種影響隨著模態(tài)階數(shù)的升高表現(xiàn)得尤為明顯??傮w來(lái)講,基于l1范數(shù)最小化方法及解析法模態(tài)矩陣,采用重構(gòu)內(nèi)殼振速預(yù)報(bào)輻射聲壓在中、低頻段能滿足工程需要。

        圖6 雙層圓柱殼重構(gòu)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.6 Comparison of reconstructive and the numerical results for the double cylindrical shell

        上述分析中的測(cè)點(diǎn)數(shù)為96 個(gè),下面考慮將測(cè)點(diǎn)數(shù)減為48 個(gè),并且討論2 種布置方案。方案1是在圖5 給出的96 個(gè)測(cè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,每一圈測(cè)點(diǎn)數(shù)均勻減為8 個(gè),并且每一圈測(cè)點(diǎn)在周向位置相同;方案2 中每一圈測(cè)點(diǎn)數(shù)也為8 個(gè),但為了更好地根據(jù)有限測(cè)點(diǎn)捕獲更多的周向模態(tài),相鄰兩圈的測(cè)點(diǎn)在周向位置不同,且每一圈測(cè)點(diǎn)與前一圈測(cè)點(diǎn)相比在周向上旋轉(zhuǎn)22.5°。圖7 給出了預(yù)報(bào)結(jié)果對(duì)比與計(jì)算結(jié)果對(duì)比。

        圖7 測(cè)點(diǎn)數(shù)及測(cè)點(diǎn)位置對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果影響Fig.7 The effects of the number and position of sensors on the predicting results

        分析圖7 可知,當(dāng)測(cè)點(diǎn)數(shù)減少為48 個(gè)后對(duì)均方振速影響較小,但對(duì)輻射聲壓影響較大。在48個(gè)測(cè)點(diǎn)的2 種布置方案中,方案2 的預(yù)報(bào)結(jié)果明顯優(yōu)于方案1,特別是在750 Hz 以下的頻率范圍內(nèi)。經(jīng)進(jìn)一步分析可知,在方案2 的測(cè)點(diǎn)布置中,由于不同肋位上測(cè)點(diǎn)在周向位置不同,使得在測(cè)點(diǎn)數(shù)一定的前提下,不同肋位上的測(cè)點(diǎn)在周向形成互補(bǔ)以捕獲更多的周向振動(dòng)信息,因此相比于方案1,方案2 預(yù)報(bào)的結(jié)果精度更高。

        4 結(jié) 論

        本文基于模態(tài)疊加理論,通過(guò)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)速度和模態(tài)矩陣建立以模態(tài)參與系數(shù)為未知量的欠定方程組;利用結(jié)構(gòu)中低頻段振動(dòng)對(duì)應(yīng)的模態(tài)參與系數(shù)的稀疏特性,采用l1范數(shù)最小化法對(duì)基于測(cè)點(diǎn)振動(dòng)建立的欠定方程組進(jìn)行求解,得到模態(tài)參與系數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)振動(dòng)場(chǎng)的重構(gòu)及聲輻射預(yù)報(bào)。通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析,可得到以下結(jié)論:

        1)針對(duì)單層圓柱殼結(jié)構(gòu),本文的振動(dòng)重構(gòu)結(jié)果及聲輻射預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果量級(jí)相當(dāng)、頻譜規(guī)律一致,吻合良好,驗(yàn)證了本文方法的正確性。

        2)雙層圓柱殼研究結(jié)果表明,在中、低頻范圍內(nèi),采用內(nèi)殼上測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)重構(gòu)出內(nèi)殼振速并進(jìn)行聲輻射預(yù)報(bào)是可行的。

        3)針對(duì)雙層圓柱殼,初步分析了測(cè)點(diǎn)數(shù)和測(cè)點(diǎn)位置等參數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果的影響。結(jié)果表明,在測(cè)點(diǎn)數(shù)一定的前提下,布置在不同軸向位置的測(cè)點(diǎn)在周向上的位置不一致而呈一定角度時(shí),預(yù)報(bào)結(jié)果精度將明顯高于測(cè)點(diǎn)在周向布置相同的方案。后續(xù)將進(jìn)一步研究測(cè)點(diǎn)數(shù)、測(cè)點(diǎn)位置等參數(shù)對(duì)振動(dòng)聲輻射預(yù)報(bào)結(jié)果的影響。

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