陈美霞，罗 琦，魏建辉

（华中科技大学船舶与海洋工程学院，武汉430074）

湍流激励下简支平板振动特性的解析法研究

陈美霞，罗 琦，魏建辉

（华中科技大学船舶与海洋工程学院，武汉430074）

解析法基于随机激励理论，采用湍流脉动压力的Corcos模型作为输入，结合考虑流固耦合时平板的频响函数，求解得到平板振动速度的自功率谱密度。计算结果同已有文献吻合较好，证明了解析法的正确性。同时研究结果表明：湍流激励下平板的振动特性体现了平板本身的固有特性；随着来流速度的增大，平板振速的均方谱密度幅值按一定的数值关系增大。

湍流边界层；随机激励理论；平板振动特性；解析法

0 引 言

当潜艇航行时,物面边界层由层流发展为湍流。湍流边界层内随机的速度扰动产生的随机的脉动压力激励弹性结构振动并产生辐射噪声。湍流脉动压力是面分布的随机激励力源，其分布特性决定了输入给结构的能量，人们通常采用频率-波数谱定量地描述它与结构相互作用的空间和时间耦合程度。经典的湍流脉动压力频率-波数谱模型首先由Corcos[1]建立,他由试验结果拟合得到窄带的空间相关函数,再通过空间域和时域的傅里叶变换得到湍流边界层脉动压力的频率-波数谱模型。Kraichnan和Skudrzyk[2]、Haddle[3]等人对湍流边界层脉动压力进行了定量描述研究，并给出了平板表面湍流脉动压力的自功率谱密度的表达式。湍流脉动压力是时间和空间上的随机过程，平板受其激励产生的振动和声辐射也是随机过程，因此需要采用统计方法进行描述。……