学术前沿 | 自由海面附近有限深度半浸或完全浸没的局域共振涂层圆柱壳的振动声学响应

COMSOL 多物理场仿真技术 · 公众号 · · 2024-11-04 21:00

正文

我们研究半浸入或完全浸入接近自由海面的涂层圆柱壳的振动声学响应。考虑对应于由粘弹性材料制成的均匀涂层和由嵌入空腔或硬质夹杂物的粘弹性材料组成的局部共振涂层的不同涂层设计。开发了解释涂层壳体、周围流体域和自由海面之间完全耦合的流体-结构相互作用的分析模型。自由表面被视为压力释放边界。对于完全浸没的涂层壳，采用图像法。对于半浸涂层壳体，在润湿涂层表面施加部分流体负载条件。描述了不同涂层设计和自由表面对半浸入式和全浸入式壳体的结构和声学响应的综合影响。还报告了主要影响夹杂物局部共振的主要涂层参数变化的影响。

Fig. 1 . Schematic diagram of (a) a locally resonant coated shell, (b) the coating represented as a multi-layered equivalent fluid with the homogenised layer of inclusions sandwiched between two homogeneous layers.

Fig. 2 . Schematic diagram of (a) a coated cylindrical shell submerged near a free sea surface and its image, and (b) a semi-immersed coated shell.

Fig. 3 . Schematic diagram showing the boundary conditions used in the numerical models for (a) the coated shell submerged at a finite depth near a free sea surface and (b) the semi-immersed coated shell.