复合材料学报

作者：仝博, 李永清, 朱锡, 张焱冰,

关键词：三维弹性理论, 状态空间法, 复合材料夹芯圆柱壳, 水下, 振动声辐射,

为获得复合材料夹芯圆柱壳的振动声辐射准确解，在厚度方向将壳体分成若干薄层，基于三维弹性理论和状态空间技术，对每一薄层建立状态空间方程，并结合位移和应力连续条件，建立横向位移和应力的传递矩阵。外表面的流体载荷和内表面的点激励通过傅里叶级数展开，并代入状态空间方程，获得了复合材料圆柱壳水下振动和声辐射的弹性准确解。应用具体算例，与有限元仿真和文献计算结果对比。结果表明，本文的三维弹性理论相较于近似的二维壳体理论更加准确。进一步研究了铺层角、表层和芯材厚度分布及材料损耗因子对振动声辐射的影响。计算结果表明，在环频率以下的频段，声功率峰值点数目随铺层角度增加呈“抛物线”型变化趋势；在环频率以上的中高频段，随着铺层角度增加，声功率峰值点数目呈先增加后趋于平缓然后继续增加的趋势。随着芯材损耗因子的增加，声功率峰值逐步降低，但下降幅度减小。

来源：2019年第5期

《复合材料学报》期刊编辑部

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