设备管理与维修2023№2（上）图2基座及激振机布置0引言在研究水下结构的振动和声辐射时，不可避免会涉及流固耦合问题，对流固耦合规律的认识程度是实现对水下结构振动和声辐射预报的关键。文献［1］、文献［2］分别阐述了声学和流体力学的基本原理，文献［3］研究了有限元的声辐射，文献［4］、文献［5］则提出附加阻尼质量法，采用FORTRAN代码计算外域流体附加质量和附加阻尼矩阵，采用结构有限元分析程序对结构和内域流体作有限元分析，采用DMAP代码将附加质量和附加阻尼同结构质量矩阵和阻尼矩阵相叠加，实现了流固耦合计算。文献［6］依据不同域的特点，结构和流体内域采用有限元方法、流体外域采用边界元法，研发了计算水下大型结构流固耦合振动和声辐射的计算程序。一些学者认为水中结构流固耦合振动及其声辐射是一个非线性问题，然而大多数研究这一问题的文章均采用线性方程进行求解。本文着重对小振幅振动时的流固耦合系统进行研究，对激振力和辐射声压的关系进行数值和试验验证，深化对水下结构耦合振动规律的认识。1基本理论结构在流体中振动时，本质上就是结构振动和流体的耦合。忽略介质对声波的粘性吸收，假定介质为均匀的理想流体，略去介质的热传导作用，考虑介质中传播的是小振幅波。在定解条件：固体壁面上的边界条件、有界条件、辐射条件下，由这些条件可以得到以速度势φ控制的方程如下[5]。▽2φ+k2φ=0limr→∞rφ＜∞limr→∞r∂φ∂r+ik()φ=0∂φ∂nxr∈S0=δrj■|||||||||■|||||||||■（1）其中，▽为拉普拉斯算子，k=ωc0，c0为声速，n为物面内法线方向单位矢量，δrj为Kroneckerδ，S0为结构湿表面；第二式为有界条件，第三式为辐射条件，第四式为固体壁面上的边界条件。式（1）是一个关于速度势φ的线性定解问题，所以其描述的结构与流体耦合振动所组成的是一个线性系统。2试验验证及数值仿真2.1试验模型介绍制造了一个加肋圆柱壳，在圆柱壳内部设计了基座和9条等间距分布肋骨，在基座上方安装激振机（图1~图2）。其中，圆柱壳长1000mm、直径800mm，肋骨尺寸5mm×25mm，肋骨水下结构激振力与辐射声压关系的验证王永富（中国人民解放军海军91970部队，辽宁大连116041）摘要：为研究水下结构耦合振动规律，验证水下结构振动时激振力和辐射声压之间的关系，制作一个加肋圆柱壳，在指定激振频率下通过改变激振机激振力测量相应的辐射声压值，最终获得激振力和辐射声压关系曲线。对加肋圆柱壳模型进行数值仿真，采用结构有...
