周期結(jié)構(gòu)浮笩設(shè)計(jì)及隔振性能研究.pdf

1、浮筏作為連接動(dòng)力設(shè)備和船體結(jié)構(gòu)的重要通道，其動(dòng)力學(xué)特性對(duì)船體振動(dòng)與輻射噪聲有至關(guān)重要的影響。振源設(shè)備、浮筏與船體結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)彈性耦合系統(tǒng)，設(shè)計(jì)不良的浮筏對(duì)振源激勵(lì)的隔離可能失效，甚至使船體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)與聲輻射加強(qiáng)，這對(duì)于船舶噪聲控制，特別是潛艇聲隱身和安全性將會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此，研究設(shè)計(jì)高效隔振浮筏具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文結(jié)合“973”重大安全基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒周期結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論，采用數(shù)值仿真分析

2、和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，開(kāi)展了新型周期浮筏的設(shè)計(jì)、分析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　論文的主要內(nèi)容包括：
　　第一章介紹了研究背景和意義、周期結(jié)構(gòu)以及浮筏研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，并給出論文的研究?jī)?nèi)容。
　　第二章對(duì)周期結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性和計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和討論。首先介紹了周期結(jié)構(gòu)的兩種計(jì)算方法，即波導(dǎo)有限元法和子結(jié)構(gòu)迭代綜合法，在此基礎(chǔ)上研究了幾種簡(jiǎn)單周期結(jié)構(gòu)的傳播波特性、受迫振動(dòng)以及帶隙特性，并與解析解和有限元分析結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)

3、證了方法的有效性。這部分研究?jī)?nèi)容是為周期結(jié)構(gòu)浮筏的設(shè)計(jì)計(jì)算尋找合適的方法。
　　第三章對(duì)周期結(jié)構(gòu)的帶隙特性進(jìn)行了分析與驗(yàn)證，并提出新型浮筏的設(shè)計(jì)。首先根據(jù)周期結(jié)構(gòu)浮筏的可能實(shí)現(xiàn)型式，提出了曲梁和桁架兩種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案，運(yùn)用有限元法計(jì)算其動(dòng)力學(xué)特性，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)初步驗(yàn)證了曲梁和桁架結(jié)構(gòu)所具有的帶隙特性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了曲梁浮筏和桁架浮筏，借助商用有限元軟件研究了兩種浮笩的振動(dòng)傳遞特性，并初步研究了桁架浮筏性能優(yōu)化問(wèn)題。仿真結(jié)果表明：曲

4、梁和桁架浮筏具有良好的帶隙特性，可以用于實(shí)際的浮筏結(jié)構(gòu)，而且桁架浮筏可以通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量來(lái)優(yōu)化結(jié)構(gòu)的隔振性能。
　　第四章運(yùn)用頻響函數(shù)綜合法研究了桁架浮筏系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞特性。本章首先運(yùn)用該方法分析了傳統(tǒng)浮筏隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，并將其與有限元法進(jìn)行比較，驗(yàn)證了方法的有效性，然后利用頻響函數(shù)綜合法研究了桁架浮筏系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞特性，并與傳統(tǒng)浮筏系統(tǒng)的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明周期結(jié)構(gòu)桁架具有良好的高頻減振特性，桁架浮筏系統(tǒng)的隔振效果要