大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)低頻線譜振動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、21世紀(jì)以來，世界各國在船舶與海洋結(jié)構(gòu)物及其配套設(shè)備方面的建造日趨大型化、復(fù)雜化、多樣化，由此帶來的結(jié)構(gòu)振動(dòng)問題日趨嚴(yán)重；與此同時(shí)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO6954:1984、2000(E)《機(jī)械振動(dòng)和沖擊—商船振動(dòng)的綜合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對海洋平臺(tái)及船舶振動(dòng)提出了更高的要求；因此，如何有效降低大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)，特別是由船載設(shè)備引起的共振響應(yīng)，已經(jīng)成為工程領(lǐng)域中亟待解決的問題。
　　為此，本文首先對船舶與海洋結(jié)構(gòu)物振動(dòng)控制方法概況進(jìn)行了

2、闡述，對幾種振動(dòng)控制方法存在的不足及難點(diǎn)進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，主動(dòng)控制技術(shù)因需要外界能源的輸入，且由于開發(fā)研究時(shí)間較短存在技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)較高、可靠性較低等缺點(diǎn)，尚未在工程中廣泛應(yīng)用；被動(dòng)控制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)性好、易于操作且不需要外部能源的供給等優(yōu)點(diǎn)，有較好的工程應(yīng)用前景。
　　針對上述問題，本文擬以吸振原理為基礎(chǔ)，將動(dòng)力吸振器應(yīng)用到大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)低頻線譜振動(dòng)控制中，形成應(yīng)用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)低頻線譜振動(dòng)控制的動(dòng)力吸振系統(tǒng)化方法

3、。首先，本文闡述了動(dòng)力吸振原理，建立了動(dòng)力吸振數(shù)學(xué)模型，得到了振動(dòng)系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值函數(shù)；在此基礎(chǔ)上，討論了動(dòng)力吸振器與主結(jié)構(gòu)最優(yōu)質(zhì)量比、最優(yōu)阻尼比、最優(yōu)頻率比的取值范圍，以及動(dòng)力吸振器的最優(yōu)布置數(shù)量和最優(yōu)布置位置等。結(jié)果表明，動(dòng)力吸振器其它參數(shù)在一定條件下，質(zhì)量比越大，振動(dòng)系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值越?。蛔枘岜仍酱?，振動(dòng)系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值越??；頻率比越接近1，振動(dòng)系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值越??；總質(zhì)量相等的前提下，動(dòng)力吸振器布

4、置數(shù)量越多，振動(dòng)系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值越小。
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)形成了應(yīng)用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)低頻線譜振動(dòng)控制的動(dòng)力吸振系統(tǒng)化方法流程，并以船舶與海洋結(jié)構(gòu)物典型連接構(gòu)件為例，開展了動(dòng)力吸振系統(tǒng)化方法的有效性驗(yàn)證。結(jié)果表明：動(dòng)力吸振系統(tǒng)化方法能較好地應(yīng)用于船舶與海洋結(jié)構(gòu)物典型連接構(gòu)件，典型考核位置的振動(dòng)響應(yīng)隨動(dòng)力吸振器各參數(shù)的變化與理論推導(dǎo)保持一致，初步驗(yàn)證了動(dòng)力吸振系統(tǒng)化方法的有效性，為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)低頻線譜振動(dòng)定量預(yù)報(bào)及相關(guān)