基于周期结构的船舶辅机双层隔振系统动力学特性研究

发布时间：2021-03-16 11:14

　　现有舰船辅机设备采用传统的双层隔振方式在高频段减振效果较好,但在中低频段减振效果有待进一步提高。随着新型舰船对隐身性能要求的提高,对辅机设备隔振性能要求大幅度提升,尤其是低频段的隔振性能。对传统双层隔振系统采取改善隔振器性能、优化中间体和基座结构、优化隔振器布置方式等措施,对提高中低频段的隔振效果有限。人们在长期的研究中发现,弹性波在周期性结构中传播时具有频率带隙特性。在没有外部能量输入的情况下,周期结构能对禁带频率范围内的振动起到阻隔作用。本文将根据周期结构的带隙特性设计在中低频段具有良好带隙性能的中间质量结构,并将其应用于船舶辅机双层隔振系统。在传统双层隔振系统的基础上结合周期结构进一步提高其在中低频段的减振效果,以满足新型舰船隐身性能的要求。本文以R175型柴油机作为对象,通过理论计算设计R175型柴油机传统双层隔振系统。以传统双层隔振系统中间质量结构的尺寸与质量为参照,利用周期拓扑的方法分别建立了砖形、直方柱、斜方柱型周期中间质量结构。在ANSYS中建立以R175型柴油机为隔振对象的传统中间结构和周期中间结构双层隔振系统有限元模型,其中周期结构采用砖形、直方柱、斜方柱三种形式,... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 船舶辅机隔振研究
        1.2.1 隔振技术
        1.2.2 船舶辅机隔振技术发展现状
    1.3 周期结构
        1.3.1 周期结构的研究概况
        1.3.2 周期结构的研究方法
        1.3.3 周期结构的带隙特性
    1.4 本文主要研究内容
第2章 柴油机传统双层隔振系统设计
    2.1 双层隔振系统设计方法
    2.2 R175型柴油机双层隔振系统设计
        2.2.1 R175型柴油机参数
        2.2.2 双层隔振系统设计及隔振器选型
        2.2.3 中间结构设计
    2.3 传统双层隔振系统有限元模型
        2.3.1 有限元理论
        2.3.2 传统双层隔振系统建模
    2.4 本章总结
第3章 柴油机双层隔振系统周期中间结构设计
    3.1 周期拓扑中间结构
        3.1.1 砖形周期中间结构
        3.1.2 直方柱周期中间结构
        3.1.3 斜方柱周期中间结构
    3.2 双层隔振系统模态分析
        3.2.1 模态分析理论
        3.2.2 中间结构模态分析
        3.2.3 双层隔振系统模态分析
    3.3 本章总结
第4章 柴油机双层隔振系统隔振性能分析
    4.1 谐响应分析简介
        4.1.1 谐响应分析原理
        4.1.2 谐响应分析方法
    4.2 双层隔振系统谐响应分析
        4.2.1 谐响应分析
        4.2.2 周期性结构带隙特性分析
    4.3 本章总结
第5章 辅机周期双层隔振系统实验研究
    5.1 斜方柱周期结构双层隔振实验系统
    5.2 双层隔振系统隔振性能实验
        5.2.1 实验测试系统
        5.2.2 中间结构自由模态实验
        5.2.3 隔振系统传递函数实验
        5.2.4 隔振系统谐响应实验
    5.3 本章总结
第6章 基于局域共振周期结构的柴油机双层隔振系统隔振性能研究
    6.1 螺旋共振单元的振动特性
        6.1.1 螺旋共振单元基板厚度对振动特性的影响
        6.1.2 螺旋共振单元基板边长对振动特性的影响
        6.1.3 螺旋共振单元质量块对振动特性的影响
    6.2 螺旋共振单元结构在斜方柱周期结构双层隔振系统上的应用
        6.2.1 带螺旋共振单元结构的斜方柱周期中间结构模型
        6.2.2 带螺旋共振单元结构的斜方柱周期双层隔振系统
        6.2.3 带螺旋共振单元的斜方柱周期双层隔振系统振动特性分析
    6.3 本章总结
结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3085948