帶浮筏隔振系統(tǒng)圓柱殼的振動分析.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能量在系統(tǒng)中的傳遞,使船舶在動力裝置的振動下產(chǎn)生的振動和噪聲大幅降低,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。
　　由于實際浮筏隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,計算量大,對稍微復(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,從簡單的模型入

2、手,分析了帶浮筏裝置圓柱殼振動特性。具體研究內(nèi)容如下:
　　首先建立浮筏隔振系統(tǒng)模型,結(jié)合多剛體法和動態(tài)子結(jié)構(gòu)法,從單機組的浮筏隔振系統(tǒng)出發(fā),分別推導(dǎo)彈性筏體和彈性基礎(chǔ)時結(jié)構(gòu)的振動方程,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,將兩者進行比較,結(jié)果對比驗證振動方程的可靠性。隨后建立多機組的浮筏隔振系統(tǒng)的振動方程并推廣到帶浮筏裝置的圓柱殼,嘗試推導(dǎo)結(jié)構(gòu)在激勵情況下的振動方程。
　

3、　其次,本文推導(dǎo)機組受激振動分析時的振動方程,利用有限元軟件建立帶浮筏裝置圓柱殼的有限元模型,對其作模態(tài)分析及功率流的計算,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)計了一個簡潔的界面。在這個界面上,通過輸入不同的參數(shù)可以將不同參數(shù)下結(jié)果的曲線圖進行比較,界面的設(shè)計使結(jié)果的比較更加直觀,便捷。
　　本文的研究方法和所得結(jié)果勢必對水下航行器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計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)用價值,也為進一步對帶浮筏裝置圓柱殼的聲輻射特性研究和更復(fù)雜的圓柱