摘要：目前水下结构的声辐射仿真计算大部分基于ansys和sysnoise软件, 而基于abaqus声固辐合算法的水下噪声辐射研究还很少。本文旨在探讨abaqus在模拟大型船舶水下声辐射仿真的可行性。首先基于abaqus对一双层圆柱壳的水下噪声辐射特性进行了仿真计算, 把计算数据和实验数据进行对比分析；其次, 将abaqus引入大型船舶的水下声辐射仿真计算中, 结果表明abaqus在水下结构声辐射特性数值分析问题上可以取得较好的效果, 计算值与实验数据基本吻合, 满足工程要求；在现有计算条件下, 采用abaqus声固藕合算法完全可以对大型船舶的水下声辐射进行仿真, 为船体结构的声学设计提供了一条新的途径。

1 引言

目前, 对水下结构声辐射的研究通常采用模型实验与数值仿真相结合的方法。鉴于物理模型存在着一定的尺度效应及加工工艺问题, 并且建造能够模拟无限声场的大型水池需要承担巨额的费用, 现在水下结构的声辐射特性研究方面仍主要采用数值仿真的手段。常见数值法有球函数匹配展开法、有限差分法、有限元法、边界元法和无限元法等[l月。随着计算机技术的发展, 出现了很多大型的计算软件。已知的文献表明, 国内外大多采用有限元与边界元相结合的方法来计算结构的水下声辐射特性, 常用软件是A NSYS 结合SYSN0isE , 并已取得了一些成果17一81, 而基于ABAQus声固祸合法的水下噪声辐射研究还很少。

本文借助大型通用有限元软件ABAQUS , 使用声学介质来描述流体, 利用声学方程模拟声波在流场中传播,将其与边界阻抗技术或声学无限元技术结合使用, 首先对一双层圆柱壳的水下噪声辐射特性进行了分析, 把计算数据和实验数据进行对比, 以验证ABAQUS 算法的准确性; 其次, 对某大型船舶水下噪声辐射进行了仿真计算, 为船体结构的声学设计提供了一条新的途径。

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基于ABAQUS的船舶水下声辐射仿真计算