本书围绕圆柱壳和球壳这两类典型的规则结构，论述其水中声辐射的解析与半解析计算方法。一方面，给出了较详细的解析计算理论推导过程，使读者可以从整体上系统性地阅读与理解本书的内容，能够很便捷地重复相应的理论推导，因此本书可以作为一本参考性的工具书。另一方面，作者结合自己的研究情况重点论述了数个较新的解析与半解析理论模型以及相应的求解方法，这些理论模型有具体的研究与应用背景，可以供读者参考。
本书中将论述的解析与半解析计算方法主要包括：无限长圆柱壳声辐射计算方法、内部含铺板的无限长圆柱壳声辐射计算方法、两端简支的环向均匀加筋圆柱壳声辐射计算方法、局部敷设声学覆盖层的圆柱壳声辐射计算方法、内部含子结构的环向加筋圆柱壳声辐射计算方法、舷间充水双层球壳声辐射计算方法、有限水深环境中双层球壳声辐射计算方法、海洋水声波导环境中轴对称结构声辐射计算方法。
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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 规则结构声辐射解析计算相关的研究 1
1.3 规则结构声散射解析计算相关的研究 3
1.4 规则结构声辐射解析/数值混合计算相关的研究 4
1.5 本书的主要内容 4
参考文献 5
第2章 圆柱壳结构水中声辐射计算方法 8
2.1 概述 8
2.2 无限长圆柱壳声辐射计算方法 8
2.2.1 计及静水压的圆柱壳振动方程 8
2.2.2 外激励力的波数域表示 11
2.2.3 远场辐射声压求解 11
2.2.4 算例及分析 14
2.3 内部含铺板的无限长圆柱壳声辐射计算方法 16
2.3.1 弹性结构与声波相互作用的互易原理 16
2.3.2 内部含铺板的圆柱壳结构声振耦合理论推导 16
2.3.3 算例考核 26
2.4 两端简支的环向均匀加筋圆柱壳声辐射计算方法 30
2.4.1 动力学方程的推导 30
2.4.2 加筋圆柱壳结构动态特性分析 38
2.4.3 水中声辐射计算 48
2.5 局部敷设声学覆盖层的圆柱壳声辐射计算方法 57
2.5.1 圆柱壳{声学覆盖层{流体系统耦合振动方程推导 57
2.5.2 算例分析 64
2.6 本章小结 76
参考文献 77
附录2.A 由奇数周向波数组成的矩阵方程中的元素 78
附录2.B 由偶数周向波数组成的矩阵方程中的元素 79
附录2.C 加筋圆柱壳流固耦合动力学方程中的矩阵元素 80
第3章 内部含子结构的环向加筋圆柱壳声辐射计算方法 83
3.1 概述 83
3.2 船舶声弹性子结构方法的基本理论 83
3.2.1 主船体结构的动力学方程 84
3.2.2 内部子结构自由度动态缩聚 85
3.2.3 主船体与内部子结构的耦合集成 86
3.3 解析/数值混合声弹性子结构方法的基本理论 87
3.3.1 主船体结构的动力学方程 87
3.3.2 主船体与内部子结构的耦合集成 89
3.3.3 水中声辐射计算 92
3.4 算例验证 92
3.5 试验验证 96
3.6 本章小结 97
参考文献 97
附录3 加筋圆柱壳流固耦合动力学方程中的矩阵元素 98
第4章 球壳结构水中声辐射计算方法 102
4.1 概述 102
4.2 舷间充水双层弹性球壳声辐射计算方法 102
4.2.1 双层弹性薄球壳结构声辐射的解析解 102
4.2.2 计算分析 108
4.3 有限水深环境中双层弹性球壳声辐射计算方法 113
4.3.1 有限水深环境中外球壳与外流场的耦合作用 113
4.3.2 水中声辐射计算 117
4.3.3 计算方法和计算程序考核 117
4.3.4 有限水深环境中双层弹性球壳声辐射计算分析 119
4.4 本章小结 124
参考文献 125
第5章 海洋水声信道环境中轴对称结构声辐射计算方法 126
5.1 概述 126
5.2 刚性平动球体声辐射计算方法 126
5.2.1 近区和远区 Green 函数的计算处理 126
5.2.2 声辐射计算 131
5.2.3 算例考核 132
5.3 双层弹性球壳声辐射计算方法 135
5.3.1 计算方法和计算程序考核 135
5.3.2 海洋水声信道环境中双层弹性球壳声辐射计算分析 138
5.4 任意轴对称结构声辐射计算方法 140
5.4.1 结构动力学方程 141
5.4.2 流固耦合与声辐射计算 142
5.4.3 算例考核 146
5.5 本章小结 157
参考文献 158
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