游艇復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。復合材料板以其優(yōu)良的力學性能、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中。蜂窩夾芯板是復合板的一種，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，從而達到減少隔音材料厚度、增加船內(nèi)使用空間以及改善復合板動力性能的目的。
　　本文首先以蜂窩夾芯復合板作為研究對象，采用有限元仿真與模態(tài)試驗相結(jié)合的方法，對蜂窩夾芯復合板的振動特性進行了分析。然后針對開孔舷窗對游艇舷側(cè)板的影響，以蜂窩夾芯復合板為材料，建立游艇舷側(cè)板有限元模型，對其強度、穩(wěn)定性和振動特性進行了深入分析。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，運用ANSYS模態(tài)分析模塊求解出復合板的模態(tài)振型及固有頻率，與試驗結(jié)果比對分析，以此驗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)，驗證了有限元仿真分

4、析的適用性，為進一步采用有限元仿真研究游艇蜂窩夾芯板的動力學特性奠定了基礎(chǔ)。
　　2、以蜂窩夾芯復合板為材料，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，