Predicción de la Respuesta Vibroacústica en el Dominio del Tiempo de Conchas Cónicas Usando el Método de Elementos de Frontera de Jacobi-Ritz
Autores: Gao, Cong; Zheng, Jiajun; Pang, Fuzhen; Xu, Jiawei; Li, Haichao; Yan, Jibing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Predicción de la Respuesta Vibroacústica en el Dominio del Tiempo de Conchas Cónicas Usando el Método de Elementos de Frontera de Jacobi-Ritz
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Conchas cónicas
Propiedades vibroacústicas
Método de Jacobi-Ritz
Vibración forzada
Ecuación integral de Kirchhoff
Características de radiación acústica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Considerando la falta de estudios sobre las propiedades vibro-acústicas transitorias de las estructuras de cascarones cónicos, se propone un método de elementos de contorno Jacobi-Ritz para los comportamientos vibro-acústicos forzados de la estructura, basado en el método integral de Newmark-beta y la ecuación integral de contorno en el dominio del tiempo de Kirchhoff. Basado en la idea del método de elementos diferenciales y la teoría de deformación por corte de primer orden (FSDT), se establece el modelo vibro-acústico de los cascarones cónicos. Las funciones de tolerancia de desplazamiento axial y circunferencial se expresan utilizando polinomios de Jacobi y la serie de Fourier. La respuesta en el dominio del tiempo de la vibración forzada de los cascarones cónicos se calcula basado en el método Rayleigh-Ritz y el método integral de Newmark-beta. Sobre esta base, se resuelve la respuesta en el dominio del tiempo del ruido radiado basado en la ecuación integral de Kirchhoff, y se analizan las características de radiación acústica de los cascarones cónicos bajo vibración forzada. En comparación con el método acoplado FEM/BEM, los resultados numéricos demuestran la alta precisión y gran fiabilidad de este método. Además, se examinan el ángulo semi-vértice, las características de carga y las condiciones de contorno relacionadas con la respuesta vibro-acústica de los cascarones cónicos.
Descripción
Considerando la falta de estudios sobre las propiedades vibro-acústicas transitorias de las estructuras de cascarones cónicos, se propone un método de elementos de contorno Jacobi-Ritz para los comportamientos vibro-acústicos forzados de la estructura, basado en el método integral de Newmark-beta y la ecuación integral de contorno en el dominio del tiempo de Kirchhoff. Basado en la idea del método de elementos diferenciales y la teoría de deformación por corte de primer orden (FSDT), se establece el modelo vibro-acústico de los cascarones cónicos. Las funciones de tolerancia de desplazamiento axial y circunferencial se expresan utilizando polinomios de Jacobi y la serie de Fourier. La respuesta en el dominio del tiempo de la vibración forzada de los cascarones cónicos se calcula basado en el método Rayleigh-Ritz y el método integral de Newmark-beta. Sobre esta base, se resuelve la respuesta en el dominio del tiempo del ruido radiado basado en la ecuación integral de Kirchhoff, y se analizan las características de radiación acústica de los cascarones cónicos bajo vibración forzada. En comparación con el método acoplado FEM/BEM, los resultados numéricos demuestran la alta precisión y gran fiabilidad de este método. Además, se examinan el ángulo semi-vértice, las características de carga y las condiciones de contorno relacionadas con la respuesta vibro-acústica de los cascarones cónicos.