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內嵌聲學黑洞薄板振動特性數值模擬方法研究

王博涵; 楊德慶; 夏利福 高新船舶與深海開發裝備協同創新中心; 上海200240; 上海交通大學海洋工程國家重點實驗室; 上海200240; 上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院; 上海200240
  • 聲學黑洞
  • 振動特性
  • 板殼單元
  • 階梯變化尺度
  • 冪律

摘要:[目的]針對內嵌二維聲學黑洞薄板的數值模擬方法進行對比研究,[方法]提出使用板殼單元對聲學黑洞薄板進行離散建模的方法。首先,設計內嵌二維聲學黑洞薄板算例,應用體單元建立該薄板的有限元模型,以驗證其聲學黑洞效應。然后,采用相同尺度的板殼單元來模擬該二維聲學黑洞薄板,并對2種建模方法的模態和振動特性進行數值對比驗證。最后,討論聲學黑洞區域厚度階梯變化尺度以及冪律對整體結構振動特性的影響。[結果]研究表明,使用板殼單元離散內嵌聲學黑洞薄板計算其振動特性的精度是可靠的,板殼單元離散方法相比體單元離散法具有計算規模小、計算效率高的優點。同時,合理調節聲學黑洞區域的厚度階梯變化尺度以及冪律會改變局部模態對應的固有頻率。[結論]研究結果可為聲學黑洞結構的設計與應用提供指導。

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中國艦船研究

  • 預計1-3個月 預計審稿周期
  • 0.78 影響因子
  • 工業 快捷分類
  • 雙月刊 出版周期

主管單位:中國船舶重工集團公司;主辦單位:中國艦船研究設計中心

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