Características Vibro-Acústicas Transitorias de Cascarones Cilíndricos Reforzados de Doble Capa
Autores: Luo, Qirui; Miao, Wang; Zhao, Zhe; Gao, Cong; Pang, Fuzhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Características Vibro-Acústicas Transitorias de Cascarones Cilíndricos Reforzados de Doble Capa
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Estudio
Bajo el agua
Transitorio
Respuesta vibroacústica
Cascarones cilíndricos reforzados de doble capa
Enfoque experimental-numérico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga la respuesta vibroacústica transitoria submarina de cascarones cilíndricos rígidos de doble capa a través de un enfoque experimental-numérico integrado. Inicialmente, se caracterizaron experimentalmente las respuestas de vibración y ruido bajo cargas de impacto transitorias en un tanque de agua anecoico, estableciendo conjuntos de datos de referencia. Posteriormente, basado en la teoría de la dinámica estructural transitoria, se desarrolló un marco numérico al extender el método de elementos finitos/elementos de contorno en el dominio del tiempo, lo que permite un análisis integral de las características de vibración transitoria y radiación acústica de estructuras sumergidas. La validación a través de comparaciones experimentales y de simulación confirmó la precisión y efectividad del método. Los hallazgos clave revelan características de banda ancha con picos espectrales discretos distintos en las respuestas de vibración estructural y presión acústica bajo excitación transitoria. Investigaciones paramétricas sistemáticas demuestran que: (1) Reducir el ancho del pulso de carga amplifica significativamente la aceleración de vibración y los niveles de presión sonora, mientras desplaza los espectros de energía acústica hacia frecuencias más altas; (2) La posición de carga altera tanto los patrones de vibración como las características de radiación de ruido. La metodología numérica establecida proporciona apoyo teórico para la predicción de ruido de impacto transitorio y la optimización estructural de bajo ruido en el diseño de vehículos submarinos.
Descripción
Este estudio investiga la respuesta vibroacústica transitoria submarina de cascarones cilíndricos rígidos de doble capa a través de un enfoque experimental-numérico integrado. Inicialmente, se caracterizaron experimentalmente las respuestas de vibración y ruido bajo cargas de impacto transitorias en un tanque de agua anecoico, estableciendo conjuntos de datos de referencia. Posteriormente, basado en la teoría de la dinámica estructural transitoria, se desarrolló un marco numérico al extender el método de elementos finitos/elementos de contorno en el dominio del tiempo, lo que permite un análisis integral de las características de vibración transitoria y radiación acústica de estructuras sumergidas. La validación a través de comparaciones experimentales y de simulación confirmó la precisión y efectividad del método. Los hallazgos clave revelan características de banda ancha con picos espectrales discretos distintos en las respuestas de vibración estructural y presión acústica bajo excitación transitoria. Investigaciones paramétricas sistemáticas demuestran que: (1) Reducir el ancho del pulso de carga amplifica significativamente la aceleración de vibración y los niveles de presión sonora, mientras desplaza los espectros de energía acústica hacia frecuencias más altas; (2) La posición de carga altera tanto los patrones de vibración como las características de radiación de ruido. La metodología numérica establecida proporciona apoyo teórico para la predicción de ruido de impacto transitorio y la optimización estructural de bajo ruido en el diseño de vehículos submarinos.