Page 179 - 《振动工程学报》2026年第2期

第 2 期 叶天贵，等：一般边界条件下复合圆锥壳水下振声特性研究 495

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声功率级 / dB 20 0 MEI Zhiyuan. Characteristic analysis and prospect of applied
40
engineering technology for composite structures of naval
−20
−40 ships[J]. Chinese Journal of Ship Research，2021，16（2）：
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−80 [4] 王献忠. 环肋旋转壳声振特性分析的半数值方法 [J]. 振动工
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
程学报，2015，28（5）：793-799.
频率 / Hz

WANG Xianzhong. A semi-numerical method for predicting
图 8 不同边界条件圆锥壳声功率级对比
the vib-acoustic problem of stiffened shells of revolution[J].
Fig. 8 Comparison of sound power levels of conical shells with
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different boundary conditions
[5] 仝博，李永清，朱锡，等. 考虑铺层角的复合材料圆柱壳

自由振动三维弹性准确解 [J]. 声学学报，2020，45（3）：
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TONG Bo， LI Yongqing， ZHU Xi， et al. Three-dimen-
sional elastic exact solution for free vibration of composite
本文基于虚拟弹簧边界约束法和 Rayleigh-Ritz
cylindrical shells considering ply angle[J]. Acta Acustica，
法建立了复合材料圆锥壳动力学模型，并结合 Helmholtz
2020，45（3）：415-424.
积分方程的格林函数解进一步推导了壳体与外部流 [6] HASHEMINEJAD S M， AHAMDI-SAVADKOOHI A.
场声固耦合方程，建立了一般边界条件下复合材料 Vibro-acoustic behavior of a hollow FGM cylinder excited by
圆锥壳水下振动与声辐射特性分析模型。与文献半 on-surface mechanical drives[J]. Composite Structures，
解析解的对比结果验证了本文方法的准确性和可靠 2010，92（1）：86-96.
性。本文利用该分析模型，探究了边界条件、材料 [7] 林立，何祚镛. 有限长、多层复合圆柱壳减振特性的研究
参数、铺层数目和铺层角度等对复合材料圆锥壳水 [J]. 振动工程学报，1991，4（1）：52-64.
下声振特性的影响规律，主要结论如下： LIN Li，HE Zuoyong. Study of the behavior in reduction of
vibration and sound of composite shells[J]. Journal of Vibra-
（1）材料参数对圆锥壳水下声辐射特性影响较
tion Engineering，1991，4（1）：52-64.
为显著。随着锥壳选用材料密度的降低（从钢、铝到
[8] 陈军明，黄玉盈，陈云新. 水中加肋球壳振动和声辐射研
复合材料），结构响应的共振峰提前，模态密度和辐
究 [J]. 华中科技大学学报（自然科学版），2003，31（5）：
射声功率级逐渐增加，声辐射曲线变化趋势愈加复杂。
110-113.
（2）当复合材料圆锥壳总厚度和铺层材料一定 CHEN Junming， HUANG Yuying， CHEN Yunxin. Vibra-
时，铺层数目的增加对其水下辐射声功率级影响不 tion and acoustic radiation from a stiffened spherical shell in
明显，但随着铺层角度的变化，其辐射声功率级曲线 water[J]. Journal of Huazhong University of Science and Tech-
峰值对应频率变化较大，并且在大铺层角度的情况 nology （Natural Science Edition），2003，31（5）：110-113.
下，声功率级曲线峰值对应频率分布比较集中。铺 [9] 刘涛，范军，汤渭霖. 水中弹性圆柱壳的共振声辐射 [J]. 声
层角度是复合材料圆锥壳声学设计需要重点关注的 学学报，2002，27（1）：62-66.
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参数。
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