球形壓力槽之聲場與結構互制數值研究

Abstract

考慮一個內部充滿可壓縮介質之球形容器的自由振動。諸如此類問題，是不同於容器 內部為真空狀態下的運動，其間的差別在於：彈性結構體和可壓縮介質兩者間界面上 的互制作用必須加以考慮。本文的目的在於發展一個混合式的數值計算方法，用於分 析聲場與結構互制問題的自由振動。其中邊界元素(BEM-Boundary Element Method) 被利用來分析空腔中聲場的擾動，而有限元素法(FEM-Finite Element Method) 是作 為殼形物體之結構動力的探討。然後將以邊界元素法和有限元素法為基礎所得之公式 ，耦合成一混合式的數值方法，用來作全域之聲壓─位移場的分析。由上述發展出之 數值計算方法所得的流場─結構耦合系統之自然頻率和振動模態，將用來和各子系統 的結果作相互比對。最後我們試圖由數值分析所得的結果，將耦合系統的共振現象和 聲場─結構的互制作用間作物理上定性的描述。