第３９卷 第３期
２０１１年 ３月
华 中 科 技 大 学 学 报 （自 然 科 学 版）
Ｊ ．Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖ ．ｏｆ Ｓｃｉ ．＆ Ｔｅｃｈ ．（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏｌ ．３９ Ｎｏ ．３
Ｍａｒ ． ２０１１
收稿日期 ２０１０‐０６‐０７ ．
作者简介 陈美霞（１９７５‐） ，女 ，副教授 ，Ｅ‐ｍａｉｌ ：ｃｈｅｎｍｘ２６＠ １６３ ．ｃｏｍ ．
基金项目 国家自然科学基金资助项目 （５０８０５０５５） ．
力 激 励 与 声 激 励 作 用 下 圆 柱 壳 声 振 性 能 试 验
陈美霞 和卫平 邱昌林 陈清坤
（华中科技大学船舶与海洋工程学院 ，湖北 武汉 ４３００７４）
摘要 以单 、双层环肋圆柱壳为对象 ，通过模型试验分析圆柱壳内部介质与壳体的耦合对壳体声振性能的影
响 ，进而对比分析力激励与声激励下 ，壳体振动与声辐射的关系以及单 、双壳的声振性能 ．结果表明 ：当圆柱壳
内部介质为空气时 ，声激励作用下声腔模态与结构模态耦合与否对壳体振动以及内部声场的影响很小 ；当壳
体受力激励作用时 ，外场声辐射与壳体结构模态有关 ，当壳体受声激励作用时 ，外场声辐射与壳体结构模态 、
声腔模态有关 ；双壳的外壳对力激励和声激励时的振动与声辐射均起到屏蔽作用 ．
关键词 环肋圆柱壳 ；力激励 ；声激励 ；模型试验 ；振动 ；声辐射
中图分类号 Ｏ４２１ ；Ｏ３２７ 文献标志码 Ａ 文章编号 １６７１‐４５１２（２０１１）０３‐００５５‐０６
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ
ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌｓ ｕｎｄｅｒ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｓｏｕｎｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ
Ｃｈｅｎ Ｍｅｉｘ ｉａ Ｈ ｅ Ｗ ｅｉ
ｐ
ｉｎｇ Ｑｉｕ Ｃｈａｎ
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ｌｉｎ Ｃｈｅｎ Ｑｉｎ
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（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｎａｖａｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｏｃｅａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４ ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｏｒ ｄｏｕｂｌｅ ｒｉｎｇ‐ｓｔｉｆｆｅｎｅｄ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ａｎ ｏｂｊｅｃｔ ，ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｅｘｐｅｒｉ‐
ｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｍｅｄｉｕｍ ｏｎ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｕｎｄ ｒａ‐
ｄｉａｔｉｏｎ ，ａｎｄ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ／ｄｏｕｂｌｅ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｘｃｉｔａ‐
ｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗ ｓ ｔｈａｔ ｗ ｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｏｆ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌｓ ａｒｅ ｆｕｌｌ ｏｆ ａｉｒ ，ｔｈｅ
ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｂｅｔｗ ｅｅｎ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｃａｖｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｈａｓ ｌｉｔｔｌｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｌ ａ‐
ｃｏｕｓｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ；ｗ ｈｅｎ ｓｈｅｌｌｓ ａｒｅ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｆｏｒｃｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ，ｔｈｅ ｓｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ
ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ，ａｎｄ ｗ ｈｅｎ ｓｈｅｌｌｓ ａｒｅ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｓｏｕｎｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ，ｔｈｅ ｓｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｃａｖｉｔｙ ｍｏｄｅ ；ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｓｈｅｌｌ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌｓ ｈａｓ ａ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔ ｔｏ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌｓ ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｒｉｎｇ‐ｓｔｉｆｆｅｎｅｄ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌ ；ｆｏｒｃｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ；ｓｏｕｎｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ；ｍｏｄｅｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ；ｖｉ‐
ｂｒａｔｉｏｎ ；ｓｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
环肋圆柱壳的振动与声辐射问题一直是结构
声学的研究重点 ，文献［１
‐
６］分别采用解析法和数
值法讨论了单 、双层圆柱壳的振动与声辐射性能 ．
文献［７
‐
９］主要研究了封闭弹性结构在机械力 、外
部声源等作用下引起的封闭空间内部声场与有源
控制 ．这些研究主要集中在圆柱壳及封闭结构受
简谐力作用下的振动与声辐射以及对于封闭空间
内部声场的分析 ，而对于内部声源作用下的封闭
结构外场声辐射问题的研究较少 ．随着静音设备
和减振隔振技术的发展 ，机械力引起的噪声得到
了有效控制 ，使得空气声激励壳体振动及声辐射
的研究更加重要 ．
文献［１０
‐
１１］分别推导了单 、双层圆柱壳在机
械力和内部声源简谐激励下的“内部声腔
‐
加筋柱
资源评论
