[发明专利]一种结构任意阻尼处理的船舶三维声弹性分析方法

权利要求书

1.一种结构任意阻尼处理的船舶三维声弹性分析方法，其特征在于，所述方法包括：

建立船舶结构的有限元模型，所述船舶结构具有初始阻尼敷设层，所述船舶结构包括N个结构单元，每个结构单元对应不同的阻尼敷设层，N为正整数；

对所述船舶结构进行模态分析得到各阶模态下每个所述结构单元的单元应变能；

根据各阶模态下每个所述结构单元的单元应变能以及每个所述结构单元对应的阻尼敷设层的阻尼系数计算得到所述船舶结构各阶模态的模态阻尼比；

将所述船舶结构各阶模态的模态阻尼比代入所述船舶结构的声弹耦合动力学方程的干模态广义阻尼矩阵中，得到所述船舶结构的复合结构动力学方程；

通过求解所述船舶结构的复合结构动力学方程得到具有所述初始阻尼敷设层的所述船舶结构的振动响应及声辐射。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各阶模态下每个所述结构单元的单元应变能以及每个所述结构单元对应的阻尼敷设层的阻尼系数计算得到所述船舶结构各阶模态的模态阻尼比，包括：

计算每阶模态下各个单元应变能的总和为所述模态的总应变能；

计算每个结构单元的单元应变能与所述结构单元对应的阻尼敷设层的阻尼系数的乘积得到所述结构单元的阻尼耗散能；

计算每阶模态下各个结构单元的阻尼耗散能的总和为所述模态的总阻尼耗散能；

计算每阶模态的总阻尼耗散能与总应变能的比值得到所述模态的模态阻尼比。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于船舶三维声弹性理论求取所述船舶结构各阶模态振型的声辐射贡献度，根据各阶模态振型的声辐射贡献度确定各阶模态的声辐射权重因子；

根据各阶模态的声辐射权重因子以及各阶模态下各个结构单元的单元应变能计算得到各个结构单元在频域内的声辐射加权系数；

根据各个结构单元的声辐射加权系数调整所述船舶结构的阻尼敷设层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各个结构单元的声辐射加权系数调整所述船舶结构的阻尼敷设层，包括：

根据各个结构单元的声辐射加权系数和所述结构单元对应的阻尼敷设层计算得到所述船舶结构的各个位置在所述频域内的声辐射贡献度；

根据所述船舶结构的各个位置的声辐射贡献度建立所述船舶结构的声辐射目标函数；

确定约束条件为所述船舶结构的阻尼敷设层的总量不超过预设总量；

确定所述声辐射目标函数在所述约束条件下求得最小值时各个位置对应的阻尼敷设层。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各阶模态的声辐射权重因子以及各阶模态下各个结构单元的单元应变能计算得到各个结构单元在频域内的声辐射加权系数，包括对每个结构单元计算其中，计算得到的结果为所述结构单元的声辐射加权系数，α_i是第i阶模态的声辐射权重因子，e_i是第i阶模态下所述结构单元的单元应变能，n为模态的总阶数。