游艇復(fù)合材料板動力性能分析.pdf

1、游艇作為海上娛樂設(shè)施，若活動艙內(nèi)存在太大的噪聲且發(fā)生不正常的振動，不但會影響休閑娛樂，還會使船上人員出現(xiàn)暈船現(xiàn)象甚至造成船體結(jié)構(gòu)破損，影響航行安全。目前很多豪華游艇已不再重視速度的提升，而對較高舒適度和較低振動提出了更高要求。復(fù)合材料板以其優(yōu)良的力學(xué)性能、隔音減振性能等，在游艇工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，廣泛應(yīng)用于游艇內(nèi)部圍壁分隔、天花板、地臺板等建造和裝飾當(dāng)中。蜂窩夾芯板是復(fù)合板的一種，由于蜂窩結(jié)構(gòu)具有良好的阻尼效果，其本身可以采取減振設(shè)

2、計(jì)，從而達(dá)到減少隔音材料厚度、增加船內(nèi)使用空間以及改善復(fù)合板動力性能的目的。
　　本文首先以蜂窩夾芯復(fù)合板作為研究對象，采用有限元仿真與模態(tài)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對蜂窩夾芯復(fù)合板的振動特性進(jìn)行了分析。然后針對開孔舷窗對游艇舷側(cè)板的影響，以蜂窩夾芯復(fù)合板為材料，建立游艇舷側(cè)板有限元模型，對其強(qiáng)度、穩(wěn)定性和振動特性進(jìn)行了深入分析。最后應(yīng)用零階優(yōu)化算法對游艇舷側(cè)板的動力特性進(jìn)行了優(yōu)化。本文的具體研究內(nèi)容如下:
　　1、針對游艇用蜂窩夾

3、芯板的振動問題，以游艇艇體鋪層試驗(yàn)樣板作為研究對象，測取其固有頻率及模態(tài)振型，對其振動特性進(jìn)行分析;建立有限元模型，應(yīng)用ANSYS循環(huán)搜索，逆推出蜂窩夾芯層和表層玻璃纖維的彈性模量，將獲得的彈性模量應(yīng)用到有限元模型中，運(yùn)用ANSYS模態(tài)分析模塊求解出復(fù)合板的模態(tài)振型及固有頻率，與試驗(yàn)結(jié)果比對分析，以此驗(yàn)證有限元仿真的可靠性。結(jié)果顯示有限元仿真得到的振型圖和與模態(tài)試驗(yàn)獲得振型圖的吻合良好，同有頻率誤差控制在5.0％以內(nèi)，驗(yàn)證了有限元仿真分

4、析的適用性，為進(jìn)一步采用有限元仿真研究游艇蜂窩夾芯板的動力學(xué)特性奠定了基礎(chǔ)。
　　2、以蜂窩夾芯復(fù)合板為材料，建立游艇舷側(cè)板有限元模型，研究開孔對游艇舷側(cè)板強(qiáng)度、穩(wěn)定性和振動特性的影響。研究結(jié)果表明:在開孔面積相同的情況下，圓形開孔舷側(cè)板的強(qiáng)度、穩(wěn)定性要優(yōu)于其它開孔形狀的舷側(cè)板;在保證游艇室內(nèi)采光面積的條件下，開孔越小，舷側(cè)板的剛度越大，體現(xiàn)出來的強(qiáng)度、穩(wěn)定性越好;由于舷側(cè)板中部缺少有力支撐，開孔越靠近舷側(cè)板中部，其最大位移越大，