功能梯度圆柱壳-内声场耦合系统振声预测

来源：计算力学学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：钟锐,陈正雄,王青山,秦斌

单位：中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 长沙 410083,中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 长沙 410083,中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 长沙 410083,中南大学 交通运输工程学院, 长沙 410083

摘要：针对功能梯度(FGM)圆柱壳与其内声场的振声特性分析需求,采用特征正交-里兹法研究圆柱壳厚度、材料梯度指数、边界支撑刚度、阻抗边界和简谐力位置等因素对振声系统的影响。圆柱壳的位移及内部声压变量通过特征正交多项式与周向傅里叶谐波函数构建,并以声压做功的方式考虑结构与声场之间耦合条件,进而结合里兹法得到耦合系统的振声模态和稳态响应。研究表明,由该模型所得到的数值解与文献及有限元结果具有较好的一致性。对参数的研究发现,壳体厚度、梯度指数、边界刚度、阻抗边界和激励位置等对振声系统的耦合特性均有较为明显影响,这为该类结构的低噪声设计及其内部声场优化提供了有益的参考。

关键词：FGM圆柱壳,结构-声耦合,正交多项式,振声特性,

基金资助：国家自然科学基金(51705537);中南大学中央高校基本科研业务费专项资金(2021zzts0138);湖南省研究生科研创新项目(CX20210214)资助.