冲击加载下相连圆柱双壳的瞬态振声控制
应用物理
2025-12-23 v1
摘要
双壁圆柱壳广泛应用于抵抗声学冲击加载至关重要的场合。虽然单壁圆柱壳的瞬态振声行为已被广泛研究,但将这些分析推广至双壁圆柱配置会引入更大的复杂性,due to 多次壳间声学反射和声-结构耦合的强耦合。这些结构常具备壳间的机械连接,以确保结构完整性、负荷分担、对准以及对静力与动力荷载的增强韧性。这些连接引入了额外的振动传递通道,显著影响系统的整体行为,因而使得对耦合振声-结构响应的解析描述更加困难。本研究考察了受声学冲击的相连双壁圆柱壳的瞬态振声行为,考虑完全耦合的流体-结构相互作用。我们在极坐标中构建了包含周围介质、壳间间隙内流体以及内壳内部流体的二维综合性 acoustoelastic 模型。采用半解析求解方法捕捉声场和壳振动的时间演化。通过与文献中可用数据进行基准测试,验证了模型的准确性。利用系统的被动动力学,我们提出了一种混合机制,将优化非线性振动吸收器与压电执行器集成,以控制振声行为。结果表明,所提出的混合机制在减轻冲击引起的声压波并增强双壁圆柱壳结构韧性方面效果显著。
引用
@article{arxiv.2512.19573,
title = {Transient Vibroacoustic Control of a Shock-Loaded Inter-Connected Cylindrical Double Shell},
author = {Rahim Vesal and Seyyed Mohammad Hasheminejad and Hervé Lissek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19573},
year = {2025}
}
备注
37 pages, 14 figures with multiple subfigures, 2 appendices