考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法技术

技术编号:40833393 阅读:13 留言:0更新日期:2024-04-01 14:57
本发明专利技术涉及一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,该方法通过建立焊接残余应力的表征模型,揭示焊接残余应力对板壳结构声振特性的影响机理;基于泰勒展开的二次近似法与围线积分法结合,实现对含焊接残余应力的声振耦合系统高阶超越方程的求解;在理论获得求解的基础上,通过数值计算获得考虑焊接残余应力的水下结构振动‑声辐射的特性;得到焊接残余应力对声振特性影响的规律,为基于减振降噪的焊接残余应力控制提供技术支持。与现有技术相比,本发明专利技术能够解决流场中含焊接残余应力的结构振动及声辐射问题,可用于提高包括焊接残余应力在内的水下结构振动‑声辐射计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构振动与噪声计算领域,尤其是涉及考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法


技术介绍

1、焊接工艺贯穿于船舶建造过程中的构件加工、分段拼接及舱段合拢等阶段。焊缝周围存在着自相平衡的焊接残余应力,其最大值可达母材的屈服极限且难以彻底消除,焊接残余应力是典型的非均匀分布应力。在实施多道焊接的中厚板壳中,焊接残余应力将在内部形成附加平衡弯矩。随着高强度钢在舰船中的广泛应用,焊接残余应力的影响将更突出。为全面描述船舶壳体结构内的应力-应变状态,须考虑焊接残余应力的影响。

2、焊接残余应力在壳体结构中形成附加预应力刚度矩阵,影响结构的局部刚度和总体刚度。焊接残余应力将修正结构运动控制方程,导致结构固有频率变化,降低对结构声振特性预报的精确性和减振降噪措施的有效性。系统地研究焊接残余应力对船舶振动特性和声辐射特性的影响,突破含焊接残余应力结构声振特性预报的理论瓶颈,可为提高船舶噪声的精确预报提供理论依据,有重要的理论意义和工程应用价值。因此,亟需考虑焊接残余应力的水下结构振动-声辐射的计算方法。

3、当前,关于初应力对结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,步骤S1具体为:

3.根据权利要求2所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,所述平板结构的焊接残余应力数学表征模型包括平板结构中沿长度和宽度方向分布的预应力方程,该预应力方程的表达式为:

4.根据权利要求1所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,步骤S2具体为:

5.根据权利要求4所述的一种考虑焊接残余应...

【技术特征摘要】

1.一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,步骤s1具体为:

3.根据权利要求2所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,所述平板结构的焊接残余应力数学表征模型包括平板结构中沿长度和宽度方向分布的预应力方程,该预应力方程的表达式为:

4.根据权利要求1所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,步骤s2具体为:

5.根据权利要求4所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,所述含焊接残余应力圆柱壳结构的自由振动方程的表达式为:

6.根据权利要求5所述的一种考虑焊接残余应力的水下结构振动和声辐射的计算方法,其特征在于,步骤s2还包括对预应力与振动位移的耦合项c1、c2和c3进行表述、推导及求解,从而对自由振动方程进行修正。

7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈伟华陈炉云易宏高睿高源
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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