含隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體的振動振動研究;錢振華.pdf

1、潛艇低速航行時，潛艇主輔機的振動是主要的噪聲源，其振動通過隔振系統(tǒng)傳遞到艇體。由于包含隔振系統(tǒng)的實際潛艇結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，常規(guī)的有限元分析和實驗測試成本高、周期長，并且難以在初步設(shè)計階段應(yīng)用，因此希望建立一種簡單有效的方法估算包含隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體的振動特性。圍繞這個目的，本文完成了以下幾個方面的工作：1、推導(dǎo)了基于Rayleigh-Ritz原理的高階平板殼單元和基于有限條法的平板殼單元，比較了高階元和有限條元在平板、折疊板和帶基座殼

2、體的振動分析中的性能，數(shù)值算例表明高階元和有限條元具有很高的精度和收斂速度。2、推導(dǎo)了基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形膜單元和板單元，并用上述兩種單元組合成基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形平板殼單元，用雙參數(shù)法證明了基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形板單元對于中厚板求解問題的解的唯一性和收斂性。數(shù)值算例表明基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形平板殼單元比其它同類單元具有更高的精度和計算效率。3、在BLZPACK、FEAST和PARDISO軟件包的基礎(chǔ)

3、上，用Fortran語言，分別開發(fā)了利用分塊Lanczos法和基于量子力學(xué)密度矩陣的圍線積分方法計算特征值的并行程序。數(shù)值算例表明這兩種方法具有準(zhǔn)確和高效的特點。同時，對不同規(guī)模的數(shù)值算例的計算時間進行比較，初步驗證了并行程序的計算效率。4、利用頻響函數(shù)綜合法對內(nèi)部帶有典型浮筏隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體結(jié)構(gòu)進行建模，并對一個雙機組的浮筏隔振系統(tǒng)進行計算，對圓柱殼體結(jié)構(gòu)的基座連接點處的位移和輸入到基座上的力進行比較，結(jié)果表明頻響函數(shù)綜合具有

4、很好的精度。這為帶有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圓柱殼體結(jié)構(gòu)的振動分析提供了一套思路。5、為了驗證頻響函數(shù)綜合法采用實驗頻響函數(shù)數(shù)據(jù)進行綜合的合理性，對一含有內(nèi)部單層隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體結(jié)構(gòu)進行了實驗研究，其中內(nèi)部單層隔振系統(tǒng)的振源為加筋板結(jié)構(gòu)，其頻響函數(shù)由實驗測得，帶基座的圓柱殼結(jié)構(gòu)采用在前述章節(jié)中的有限元單元進行建模得到，結(jié)果表明利用含有噪聲污染的實驗數(shù)據(jù)進行綜合時，頻響函數(shù)綜合法仍然具有一定的精度。這表明頻響函數(shù)綜合法可以方便地處理實驗頻響