本文的工作是国家自然科学基金面上项目“水下非圆截面柱壳振动与声辐射特性研究”(项目编号:51479079)的部分内容。研究目标包括建立环肋椭圆柱壳在真空中以及水下的振动分析理论模型,采用解析法探讨环肋椭圆柱壳的自由振动和受迫振动特性,开展试验研究对理论结果进行验证。通过对壳体的椭圆度参数、壳体长度、肋骨尺寸等重要参数对壳体振动特性影响的讨论,揭示水下加肋椭圆柱壳的振动特性,研究成果对指导工程实际中环肋椭圆柱壳的振动评估以及振动噪声控制具有参考意义。论文首先对加肋圆柱壳及椭圆柱光壳在真空中以及与流场组成的耦合系统的振动特性国内外研究现状进行了综述,着重总结了加肋壳体中对肋骨的处理方法,针对椭圆截面变曲率半径的处理方法,以及涉及流场时对流体的常见描述方法。针对环向密加筋的椭圆柱壳,基于Flügge薄壳理论和“刚度均摊”法,建立了环肋椭圆柱壳—流场耦合系统的振动分析理论模型。假设壳体所在的外流域流体为理想声介质,声压载荷通过椭圆柱坐标系下的Helmholtz波动方程得出,外激励载荷为周向的集中点载荷。通过三角级数变换得到常系数的线性方程组,进而建立环肋椭圆柱壳―流场耦合系统的自由振动和受迫振动理论分析模型。基于所建立的环肋椭圆柱壳—流场耦合系统的理论分析模型,通过将流体声压载荷F_L设为零,求解系统的振动控制方程得到了环肋椭圆柱壳在真空中的固有频率和受迫振动响应。详细探讨了系统特征参数如椭圆度参数、环肋间距、环肋高度等对环肋椭圆柱壳的固有频率以及输入功率流的影响。在真空中环肋椭圆柱壳的研究基础上,基于环肋椭圆柱壳—流场耦合系统理论模型,利用级数展开法求解系统的方程,系统研究了水下环肋椭圆柱壳的自由振动特性和受迫振动特性,详细地讨论了流场存在与否、壳体长度等对水下环肋椭圆柱壳系统的固有频率以及输入功率流的影响。针对前面的理论分析,通过退化处理,对两端简支的椭圆柱光壳在空气中和淡水中的自由振动特性进行了试验研究。对材料试件进行静态拉伸试验获得材料的力学参数。通过有限元仿真和理论计算对传感器质量对壳体模态振型和模态频率的影响进行了讨论,确定了试验方案。采用锤击法对两种椭圆度、两种壳长的三个壳体模型进行了模态试验,得到了壳体模态振型和对应的固有频率,试验结果与前述章节的理论解吻合良好。论文建立了一种分析水下环肋椭圆柱壳耦合振动的理论模型,并针对理论模型开展了椭圆柱光壳自由振动特性的试验研究。论文计算结果与相关文献结果以及试验结果的对比验证了本文理论模型和求解方法的正确性。同时系统讨论了环肋椭圆柱壳在真空中以及水下在流场中的自由振动特性和受迫振动特性,为(水下)环肋椭圆柱壳的振动分析和控制提供了理论基础。