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在军事领域,无论是水面舰艇还是水下运行的潜艇,振动噪声的预报和控制显得尤为重要,尤其是水下潜艇,隐身性能已经成为克敌制胜的重要因素,因此,对水下潜艇的振动声辐射特性的研究已成为军事领域中的重要任务。水下潜艇的振动声辐射特性,不仅受到水面和水底的影响,还要受到与下潜深度有关的静水压力的影响。潜艇作为典型的弹性圆柱壳体结构,本文以水下圆柱壳为研究对象,分析了潜深对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响,并且对水下圆柱壳振动声辐射的相似性进行了研究,完成的主要工作如下:首先通过有限元软件ANSYS对水下圆柱壳进行模态分析,并与文献中的解析解的结果做了对比,两者结果非常吻合,说明利用ANSYS对水下圆柱壳进行模态分析的准确性,为文章后面的研究做好了数值模拟与计算的准备。潜深对圆柱壳振动声辐射特性的影响,体现在与潜深有关的静水压力作为一种预应力载荷,改变了圆柱壳的振动特性。在利用ANSYS进行模拟与计算时,通过在圆柱壳有限元模型上施加静水压力梯度载荷,先对水下圆柱壳进行静力分析,然后再进行有预应力(静水压力)的模态分析,将ANSYS计算得出的振动位移响应结果作为速度边界条件,结合声学边界元软件进行声学分析。本文还探讨了水面和水底,以及不同激励力位置对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响。研究结果表明:当圆柱壳在水中的深度与其半径的比值达到20倍以上时,潜深对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响不可忽视;水面(自由液面)、水底(刚体边界)以及不同激励力位置对水下圆柱壳振动声辐射特性的影响也不可忽视。采用有限元和边界元法建立了圆柱壳振动声辐射的相似性理论。通过ANSYS建立具有几何相似关系的圆柱壳模型与原型,并结合声学边界元软件进行数值分析,结果表明了水下圆柱壳的振动声辐射特性满足相似理论。