为提高舰船隐身性能，本文对船用坐墩长基座结构开展研究。基于有限元法与工程估算公式相结合的方法，研究基座阻抗计算方法、基座位置变化对阻抗值的影响、基座三向阻抗特性、增加基座封板等对基座输入阻抗的影响。研究表明，基座阻抗计算时，无论是采用单点激励、多点激励还是采用面载荷激励均对计算结果影响较小。基座阻抗值的大小除了与激励位置有关还与激励位置处是否存在较强边界条件有关。计算基座三向阻抗时，不同方向阻抗值的大小取决于轴向刚度与弯曲刚度的相对大小。此研究可为舰艇声学设计提供思路。
In order to improve the stealth performance of ships, this paper carries out research on the long base structure of marine sitting piers. Based on the combination of finite element method and engineering estimation formula, the study of the base impedance calculation method, base position change on the impedance value, base three-way impedance characteristics, increase the base sealing plate and other impact on the base input impedance. The study shows that the base impedance calculation, whether using single-point excitation, multi-point excitation or surface load excitation has a small effect on the calculation results. The magnitude of the base impedance value is not only related to the excitation position but also to the existence of strong boundary conditions at the excitation position. When calculating the three-way impedance of the base, the magnitude of the impedance in different directions depends on the axial and bending stiffness. This study provides ideas for the acoustic design of ships.
2024,46(12): 22-29 收稿日期：2023-08-16
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2024.12.005
分类号：U663.7
基金项目：国家自然科学基金资助项目（52071152，52001131）；电磁能技术全国重点实验室资助课题（614221722020302）；船舶振动噪声重点实验室基金（6142204220308）；中国科协青年人才托举工程项目（2022QNRC001）
作者简介：张靖宇(1999-),男,硕士研究生,研究方向为振动与噪声控制
参考文献：
[1] 孙丽萍, 聂武. 船舶结构振动噪声分析及其进展[J]. 船舶力学, 2003(1): 116-121.
[2] 朱成雷, 魏强, 徐志亮, 等. 基于有限元动力计算的基座隔振性能研究[J]. 船海工程, 2014, 43(3): 28-32.
[3] JI F, YAO X L, ZHANG A M. Structure-borne sound design of typical hull base and underwater model test [J]. Journal of Engineering Computation. 2012, 29 (4): 441- 460.
[4] CHEN L X, HU C X, FANG C, et al. Effects of impact hammer parameters on mechanical impedance measurement [J]. Journal of Physics: Conference Series, 2022, 2366(1): 1647–1656.
[5] 董九亭, 刘建湖, 汪俊, 等. 基于阻抗的水面船基座冲击动响应折减方法[J]. 北京理工大学学报, 2019, 39(8): 808-812+824.
[6] 谢志强. 实船基座阻抗对泵组浮筏隔振装置性能影响分析[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2014, 38 (4): 891–894.
[7] 林松, 刘桂祥, 刘天彦, 等. 基于有限元方法的设备基座阻抗模拟研究[J]. 核动力工程, 2019, 40(S1): 146-149.
[8] 梅志远, 杨坤, 邱家波. 复合材料面板对筒型基座整体抑振机制影响规律研究[J]. 振动与冲击, 2012, 31(9): 149-153.
[9] 朱成雷, 魏强, 郑超凡, 等. 舰船典型基座输入机械阻抗特性分析[J]. 舰船科学技术, 2015, 37(6): 57-60+64.
[10] 吴文伟, 沈荣瀛, 沈顺根. 基座输入机械阻抗工程估算方法[J]. 振动工程学报, 2004, 17 (S): 694–697.
