近年來，台灣造船研究開始涉足水下載具設計，其中水下載具的隱蔽性能一直以來是研究發展的重點之一，因此希望能夠預估其輻射至水中的噪音範圍與大小值。
本文開發了一套結構振動水下輻射聲場的模擬程序，此程序藉由電腦軟體進行有限元素法／邊界元素法進行水下載具結構噪音輻射預測。先由電腦輔助設計軟體Rhinoceros 5 建立一水下載具模型，再利用有限元素軟體ANSYS進行結構簡諧外力分析，並繪製水下載具之有限元素模型。本文假設其內部主輔機之接觸力是以簡諧外力的方式作用於艇壁上，並以其運轉頻率作為簡諧分析之頻率，計算其受到簡諧外力後所產生的變形量，將此變形量之結果檔案匯入至 LMS Virtual. Lab Acoustics 聲學響應計算軟體，設定其流體性質後並計算變形量所產生的聲學響應值，並探討其主輔機位置不同及場點位置遠近所產生的聲場分布變化。
本研究以【Junger and Feit, 1986】文獻模擬結果作為對比的資料，以驗證本流程的準確性。由對比結果可以看出，本模擬流程在振動頻率低於200赫茲範圍內有良好的準確度，計算高頻振動時需要大量記憶體來做進一步之模擬測試。

In recent years, Taiwan ship building industries have been doing research of underwater vehicle. The concealment is one of the most important topic in underwater vehicle design. So the prediction of structure borne acoustic field of underwater vehicles is the main target of this essay. By using both finite element software (ANSYS) and acoustic field simulation software LMS Virtual. Lab Acoustics, we can simulate the radiation sound field caused by the structural vibration. In order to verify the accuracy of the simulation process, we compared the analysis results with theoretical solution. The comparing results show that this simulation process has good accuracy when the vibration frequency is under low frequency.

【1】 G. Chertock, “Sound Radiation from Vibrating Surface” J. Acoust. Soc. Am. 36, 1305-1313, 1964
【2】 L. G. Copley, “Integral Equation Method for Radiation from Vibrating Body” J.Acoust. Soc. Am 44, 807-816, 1967
【3】 H.A. Schenck, “Improved Integral Formulation for Acoustic Radiation Problem” J.Acoust. Soc. Am 44, 41-58, 1968
【4】 M.C. Junger and D. Feit, “Sound, Structures, and Their Interaction” Massachusetts Institute of Technology, 1986
【5】 Z.Tong, Y.Zhang, Z.Zhang, “Dynamic behavior and sound transmission analysis of a fluid-structure coupled system using the direct-BEM/FEM” Journal of Sound and Vibration, 2007
【6】 H.M. Koh, J.K. Kim, J.H. Park, “Fluid-structure interaction analysis of 3-D rectangular ranks by a variation ally coupled BEM-FEM and comparison with test results” View issue TOC, 1998, 109-124
【7】 M. Callegari及F. Cannella, “Lumped Parameter Model of Timing Belt Transmissions” Dipartimento di Meccanica, Universita di Ancona, 2001
【8】 A. Ayar, R. Ambs, C.Capellmann, “Prediction of Flow-Induced Noise in Automotive HVAC System Using a Combined CFD/CA Approach, SAE technical Paper series. 2005
【9】 R. Narayanaswamy, C.D. Glynn, “Vibro-Acoustic Prediction of Low-Range Planetary Gear Noise of an Automotive Transfer Case, BorgWarner Morse Tec Noise-Con, 2005
【10】 Z.S. Liu, C. Lu, Y.Y. Wang, H.P. Lee, Y.K. Koh, K.S. Lee, “Prediction of Noise inside tracked vehicles” Applied Acoustics 67, 74-91, 2006
【11】 R. Citarella, L. Federico, A.Cicatiello, “Modal Acoustic Trasfer Vector Approach in a FEM-BEM Vibro-Acoustic Analysis” Engineering Analysis with Boundary Element 31, 248-258, 2007
【12】 吳華桐、陳柏台、常為政、傅大桓, “機械振動引致船艦水中輻射噪音之聲震耦合分析” 中國造船既輪機工程學刊, 2016
【13】 林益呈, “靜音鍊傳動系統之聲場模擬分析” 國立成功大學系統及船舶機電工程研究所, 碩士論文, 2009
【14】 李仁傑, “鈸型結構壓電換能器之聲場模擬分析與實作” 國立成功大學系統及船舶機電工程研究所, 碩士論文, 2009
【15】 P.T. Chen, S.H. Ju, K.C. Cha, “A symmetric formulation of coupled BEM/FEM in solving responses of submerged elastic strctures for large degrees of freedom”
【16】 李輝煌, “ANSYS工程分析基礎與概念” 高立圖書有限公司, 2005年
【17】 劉晉其, 褚晴輝, “有限元素分析與ANSYS的工程應用” 蒼海書局, 2006年
【18】 白明憲, “聲學理論與應用” 全華科技圖書有限公司, 2001年
【19】 蔡國隆、王光賢、涂聰賢, “聲學原理與噪音量測控制” 全華科技圖書有限公司, 2005年
【20】 Q. Sun, E. Klaseboer, B.C. Khoo, D. Chen, “Boundary regularized integral equation formulation of the Helmholtz equation in acoustics” R Soc Open Sci, 2015
【21】 Commodore Stephen Saunders, Jane’s Fighting Ships 2016-2017, 2016