帶浮筏隔振系統(tǒng)圓柱殼的振動(dòng)分析.pdf

1、浮筏隔振系統(tǒng)是在單層隔振系統(tǒng)和雙層隔振系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型隔振系統(tǒng),是最具前景的隔振系統(tǒng)。它隔振效果好、結(jié)構(gòu)緊湊以及能夠更好的抑制振動(dòng)能量在系統(tǒng)中的傳遞,使船舶在動(dòng)力裝置的振動(dòng)下產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲大幅降低,是一種新型有效的減振降噪隔振裝置,并已廣泛應(yīng)用于各種航行器中。
　　由于實(shí)際浮筏隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,計(jì)算量大,對(duì)稍微復(fù)雜一些的結(jié)構(gòu)解析方法無能為力,往往要借助于數(shù)值方法。因此,本論文采用解析方法和數(shù)值方法結(jié)合,從簡(jiǎn)單的模型入

2、手,分析了帶浮筏裝置圓柱殼振動(dòng)特性。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先建立浮筏隔振系統(tǒng)模型,結(jié)合多剛體法和動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法,從單機(jī)組的浮筏隔振系統(tǒng)出發(fā),分別推導(dǎo)彈性筏體和彈性基礎(chǔ)時(shí)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)方程,利用Matlab軟件編程求解方程得到模型模態(tài)頻率,基于有限元法仿真得到模態(tài)頻率的數(shù)值結(jié)果,將兩者進(jìn)行比較,結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證振動(dòng)方程的可靠性。隨后建立多機(jī)組的浮筏隔振系統(tǒng)的振動(dòng)方程并推廣到帶浮筏裝置的圓柱殼,嘗試推導(dǎo)結(jié)構(gòu)在激勵(lì)情況下的振動(dòng)方程。
　

3、　其次,本文推導(dǎo)機(jī)組受激振動(dòng)分析時(shí)的振動(dòng)方程,利用有限元軟件建立帶浮筏裝置圓柱殼的有限元模型,對(duì)其作模態(tài)分析及功率流的計(jì)算,研究彈性筏體厚度、彈性筏體形狀以及水域的環(huán)境等參數(shù)對(duì)傳遞到圓柱殼基礎(chǔ)功率流的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):在低頻階段,浮筏厚度增加,浮筏形狀的改變將使輸入基礎(chǔ)的功率流發(fā)生較為明顯的變化;而在高頻段,傳遞到圓柱殼基礎(chǔ)的功率流變化不大。當(dāng)原來的兩端開口的圓柱殼模型變?yōu)榉忾]后,傳遞到基礎(chǔ)的功率流幾乎不變,把封閉圓柱殼模型放入水中,

4、進(jìn)行流固耦合分析后發(fā)現(xiàn),流體的耦合作用使傳遞到圓柱殼基礎(chǔ)的功率流降低了。
　　最后,主要基于Matlab軟件的圖形用戶界面技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)潔的界面。在這個(gè)界面上,通過輸入不同的參數(shù)可以將不同參數(shù)下結(jié)果的曲線圖進(jìn)行比較,界面的設(shè)計(jì)使結(jié)果的比較更加直觀,便捷。
　　本文的研究方法和所得結(jié)果勢(shì)必對(duì)水下航行器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其減振性能研究具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價(jià)值,也為進(jìn)一步對(duì)帶浮筏裝置圓柱殼的聲輻射特性研究和更復(fù)雜的圓柱