周期结构减振系统振动特性研究

发布时间：2021-01-19 14:27

　　周期结构是指几何或材料呈周期性变化的结构。周期结构与弹性波相互作用,在一些特定频段的弹性波在周期结构中传播会大幅衰减,这些频段被称为带隙。可以利用周期结构的带隙特性抑制振动结构中的弹性波传播,进而实现减振的目的。因此,周期结构在振动控制领域具有广阔的应用前景。浮筏隔振是目前舰船上应用较为广泛的隔振技术之一,随着新型舰船对隐身性能要求的不断提高,对浮筏隔振技术的要求也越来越高,传统的浮筏隔振技术有待进一步提升;海洋平台是目前海上能源开发的常用平台,但洋流、地震等复杂海洋坏境对海洋平台的减振性能也提出了更高的要求,因此,如何有效控制海洋平台结构的振动一直是研究热点。本文将研究周期结构的带隙特性,探索周期结构在船舶辅机浮筏隔振系统和海洋平台结构减振中的应用。本文的主要研究内容包括:（1）利用集中质量法对一维周期结构的带隙进行了分析。通过集中质量法计算一维无限周期结构的带隙,得到其能带结构图,并研究结构几何和材料等参数对周期结构带隙特性的影响规律;通过有限元法计算一维有限周期结构的传输特性,结果表明:有限周期结构在带隙频段内同样对弹性波的传播有较大衰减作用。为后文周期隔振器的研究奠定基础。（2... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 浮筏隔振技术研究现状
    1.3 海洋平台减振研究现状
    1.4 周期结构研究现状
        1.4.1 周期结构减振机理
        1.4.2 周期结构研究概况
    1.5 本文主要研究内容
第2章 一维周期结构理论及带隙特性
    2.1 周期结构基本理论
        2.1.1 弹性波波动方程
        2.1.2 周期结构的周期性描述
        2.1.3 周期结构的Bloch原理
    2.2 周期结构带隙计算的集中质量法
        2.2.1 集中质量法
        2.2.2 基于集中质量法的周期结构离散
        2.2.3 振动带隙计算方法
        2.2.4 周期结构带隙计算
    2.3 振动带隙的影响因素
        2.3.1 结构几何参数对带隙特性的影响
        2.3.2 材料参数对带隙特性的影响
    2.4 有限周期结构振动传输特性仿真
    2.5 本章小结
第3章 周期隔振器性能及应用研究
    3.1 浮筏隔振系统仿真模型
        3.1.1 隔振系统组成
        3.1.2 隔振系统有限元建模
        3.1.3 隔振效果评价指标
    3.2 有限周期结构的带隙特性分析
        3.2.1 材料排列顺序对有限周期结构带隙的影响
        3.2.2 横截面对有限周期结构带隙的影响
    3.3 有限周期结构带隙特性优化
        3.3.1 有限周期结构模态分析
        3.3.2 橡胶截面的影响
        3.3.3 金属截面的影响
    3.4 周期隔振器浮筏隔振系统隔振性能分析
        3.4.1 周期隔振器浮筏隔振系统模型
        3.4.2 周期隔振器浮筏隔振系统的隔振性能分析
    3.5 本章小结
第4章 二维蜂窝周期结构带隙特性分析
    4.1 内六角周期结构振动特性分析
        4.1.1 内六角蜂窝周期结构的带隙
        4.1.2 内六角蜂窝结构的参数分析
    4.2 四韧带手性周期结构振动特性分析
        4.2.1 四韧带手性周期结构的模型
        4.2.2 四韧带手性周期结构带隙的计算方法
        4.2.3 四韧带手性周期结构的带隙
        4.2.4 四韧带手性结构的参数分析
    4.3 本章小结
第5章 周期筏架浮筏隔振系统隔振性能研究
    5.1 传统筏架的动力学特性
    5.2 周期筏架的结构形式
    5.3 周期筏架的动力学特性
        5.3.1 周期筏架的静力分析
        5.3.2 周期筏架的模态分析
        5.3.3 周期筏架的传递特性分析
    5.4 周期筏架浮筏隔振系统的隔振性能分析
        5.4.1 周期筏架浮筏隔振系统有限元建模
        5.4.2 周期筏架浮筏隔振系统的模态分析
        5.4.3 周期筏架浮筏隔振系统的隔振特性
    5.5 本章小结
第6章 海洋平台周期桁架结构振动特性研究
    6.1 海洋平台桁架结构模型
    6.2 周期导管纵向振动特性
    6.3 周期导管弯曲振动特性
    6.4 结构参数对周期导管带隙的影响
        6.4.1 周期导管基本单元长度的影响
        6.4.2 周期导管壁厚的影响
    6.5 海洋平台周期桁架结构的振动特性
    6.6 本章小结
总结与展望
    全文总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]类声子晶体结构对超声塑料焊接工具横向振动的抑制[J]. 赵甜甜,林书玉,段祎林.  物理学报. 2018(22)
[2]负泊松比超材料浮筏设计与减振机理研究[J]. 杨德庆,夏利福.  中国造船. 2018(03)
[3]海洋平台桁架结构半主动颗粒阻尼减振技术研究[J]. 夏兆旺,茅凯杰,王雪涛,姜文安,杨绍普.  振动与冲击. 2018(04)
[4]半主动浮筏隔振系统的模糊PID控制[J]. 赵成.  船舶力学. 2017(10)
[5]船舶辅机单层半主动非线性隔振系统振动特性分析[J]. 夏兆旺,袁秋玲,茅凯杰,王雪涛,方媛媛.  船舶力学. 2017(01)
[6]环肋圆锥壳基座振动传递的粘弹性阻尼控制技术研究[J]. 桂洪斌,窦松然,李承豪.  船舶力学. 2016(10)
[7]双层隔振技术在新型海洋科学综合科考船上的应用[J]. 孔宪才,张彬.  航海. 2016(02)
[8]周期性加肋板振动带隙研究[J]. 孙勇敢,黎胜.  船舶力学. 2016(Z1)
[9]基于现场监测的海洋平台冰振控制效果评价[J]. 王延林,岳前进,毕祥军,时忠民.  振动与冲击. 2012(07)
[10]反涂层隐身金属目标创新性实验项目建设[J]. 王静,肖泽龙,许建中,胡泰洋.  实验室研究与探索. 2011(03)

博士论文
[1]舱筏隔振系统的精细化建模及高效筏架设计研究[D]. 徐时吟.上海交通大学 2016
[2]声子晶体薄板结构及材料参数对振动带隙特性的影响分析[D]. 赵浩江.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于声子晶体理论的海水管路系统声振控制[D]. 沈惠杰.国防科学技术大学 2015
[4]周期空腹板结构的带隙及减振特性研究[D]. 陈荣.上海交通大学 2014
[5]声子晶体及声超常材料的特性调控与功能设计[D]. 邓科.武汉大学 2010
[6]基于声子晶体理论的梁板类周期结构振动带隙特性研究[D]. 郁殿龙.国防科学技术大学 2006
[7]声子晶体振动带隙及减振特性研究[D]. 温激鸿.国防科学技术大学 2005

硕士论文
[1]一种间断肋式浮筏隔振系统的设计及性能研究[D]. 司贵海.西南交通大学 2018
[2]船舶柴油机双层隔振设计研究[D]. 袁扬.武汉理工大学 2017
[3]船舶动力推进装置浮筏系统隔振和抗冲击性能的公理化设计[D]. 季杰.华东理工大学 2016
[4]船用柴油发电机组主被动复合隔振系统设计研究[D]. 陈冰.哈尔滨工程大学 2015
[5]周期结构浮筏隔振性能分析与实验研究[D]. 程世祥.上海交通大学 2012
[6]周期结构浮笩设计及隔振性能研究[D]. 况成玉.上海交通大学 2011
[7]船舶柴油发电机组隔振与隔声设计[D]. 曹贻鹏.哈尔滨工程大学 2005



本文编号：2987162