艦船復雜沖擊隔離系統(tǒng)建模及響應研究.pdf

1、艦船系統(tǒng)和設備的抗沖擊性能是有關艦船戰(zhàn)斗力、生命力的重要性能，因此研究有效的沖擊隔離裝置越來越引起相關研究人員的重視。隔振系統(tǒng)從早期的單層、單方向、簡單隔振裝置，發(fā)展到現(xiàn)代的多層、多方向、復雜隔振系統(tǒng)，但是復雜隔振系統(tǒng)的抗沖擊響應的建模和有關參數(shù)的優(yōu)化還有待解決。本文解決了復雜彈性耦合沖擊隔離系統(tǒng)中亟需解決的彈性筏體和非剛性基礎建模的問題，作者運用了一種新的子結構建模方法實現(xiàn)了復雜彈性耦合沖擊隔離系統(tǒng)的動力學建模。該方法將機組仍視為剛體

2、，用剛體理論進行建模；將筏體和非剛性基礎視為彈性體，用模態(tài)理論建模，最后利用子結構間隔振器的力平衡，完成總系統(tǒng)動力學方程的綜合；同時運用遺傳算法對系統(tǒng)中隔振器剛度、隔振器阻尼參數(shù)進行優(yōu)化計算，為設計抗沖擊復雜浮筏隔振系統(tǒng)提供理論依據(jù)。 本文包含以下幾個方面內(nèi)容：第一，針對帶彈性筏體和彈性基礎的三維復雜彈性耦合沖擊隔離系統(tǒng)，綜合運用多體動力學理論、結構動力學理論、子結構方法、有限元方法，考慮了系統(tǒng)剛體運動與彈性振動的耦合，建立了復

3、雜彈性耦合沖擊隔離系統(tǒng)的數(shù)學模型，編寫計算程序計算了系統(tǒng)的固有頻率，并與用ANSYS軟件整體建模計算的固有頻率進行比較，驗證了模型的正確性，為分析浮筏系統(tǒng)的沖擊控制和參數(shù)優(yōu)化奠定理論基礎；第二，用直接積分法計算了系統(tǒng)的沖擊響應，并與ANSYS計算結果和試驗實測結果進行對比，進一步驗證模型的正確性；第三，運用基本遺傳算法對復雜彈性耦合沖擊隔離系統(tǒng)的隔振器參數(shù)進行優(yōu)化計算；第四，運用ANSYS軟件計算分析了工程實際中當柴油機偏移時對浮筏隔振