近水面狀態(tài)有限長圓柱殼振動特性分析

王鵬　李天勻　朱翔　楊國棟

摘要：基于波傳播方法和鏡像法，建立了近水面狀態(tài)圓柱殼一聲場耦合模型，并采用數(shù)值方法求解耦合系統(tǒng)的特征方程，得到了近水面狀態(tài)圓柱殼的模態(tài)頻率。理論分析結(jié)果與現(xiàn)有實驗測量結(jié)果及有限元仿真結(jié)果的良好吻合驗證了本文理論方法的有效性。數(shù)值分析表明：自由液面的存在使得水下圓柱殼結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率較對應(yīng)模態(tài)下理想全浸沒狀態(tài)結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率明顯增大；隨著潛深的增加，自由液面對水下圓柱殼模態(tài)頻率的影響逐漸減小，當(dāng)潛深大于4倍殼體半徑時，自由液面的影響可以忽略。

關(guān)鍵詞：船舶動力學(xué)；近水面狀態(tài)圓柱殼；自由液面；鏡像法；波傳播法