艇体结构分布式动力吸振器设计与分析

发布时间：2021-07-30 14:20

　　为控制艇体共振引起的低频线谱噪声,建立艇体结构流固耦合数值模型,根据结构低阶模态频率和振型特点设计了分布式动力吸振方案,并对其降噪效果进行计算。通过讨论吸振质量和工作频率的影响规律,分析安装在连续结构上的动力吸振器的减振机理。结果表明,动力吸振器可以有效减小艇体共振引起的水下噪声线谱峰值,吸振器主要通过改变结构的局部模态来发挥减振作用,可为连续结构的动力吸振器设计和低频线谱噪声控制提供参考依据。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

流固耦合计算模型Fig.2Fluid-solidcouplingmodel

后目标线谱均得到表1艇体结构湿模态分析结果Tab.1Wetmodalanalysisresultofthehullstructure阶数固有频率振型111.41阶弯曲（a）211.5319.7419.7520.1尾部塌陷（b）620.2723.4826.22阶弯曲表2动力吸振器设计参数Tab.2DesignparametersofDVAs设计参数11.5Hz动力吸振器20.2Hz动力吸振器主系统质量/t249.338吸振器质量比0.010.03吸振器总质量/t2.521.12吸振器数量/个3635单个吸振器质量/kg7032调谐频率比0.9900.971工作频率/Hz11.419.6临界阻尼比0.10.1图3艇体结构湿模态振型Fig.3Wetmodalshapesofthehullstructure图41000m处声压分布Fig.4Soundpressuredistributionat1000m图5水下辐射声功率Fig.5Underwaterradiatedsoundpower图6针对11.5Hz线谱设置的动力吸振器Fig.6DVAsfor11.5Hz图7针对20.2Hz线谱设置的动力吸振器Fig.7DVAsfor20.2Hz第42卷刘哲，等：艇体结构分布式动力吸振器设计与分析·15·

翘搴屠吖墙峁共捎每堑ピ??欣?散，舱壁上的加强筋用梁单元模拟，单元尺寸为0.2m。在艇体外部设置椭球形水域，水域通过三维声单元进行离散，在结构接触面设置流固耦合边界，在水域外表面设置声学无限元来模拟无限大外部声常模型单元总数约为29.9万，如图2所示。通过模态分析得到艇体结构的低阶固有频率和振型，如表1和图3所示，图中仅列出了其中的2阶湿模态振型。3分布式动力吸振器设计在艇体尾部施加垂向单位力来模拟推进系统的作用力，通过提取远场声压计算结果可折算得到1m处图1主系统最佳共振曲线Fig.1Optimumresonancecurveofmainsystem图2流固耦合计算模型Fig.2Fluid-solidcouplingmodel·14·舰船科学技术第42卷

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型三向管路动力吸振器设计方法研究[J]. 王文初,尹志勇,陈科,杨森林.  船舶力学. 2015(Z1)
[2]船舶推进轴系纵振动力吸振器设计及参数影响规律研究[J]. 杨志荣,秦春云,饶柱石,塔娜.  振动与冲击. 2012(16)
[3]动力吸振器在动力总成振动控制中的应用[J]. 刘建娅,李舜酩,姜建中,庄严,孙勃,路志尧.  噪声与振动控制. 2011(02)
[4]被动吸振器在整车振动控制中的应用[J]. 龙岩,史文库,李辉,梁天也.  噪声与振动控制. 2008(05)
[5]减小船体艉部振动的动力吸振器研究[J]. 李俊,金咸定,王宏.  中国造船. 2001(02)



本文编号：3311564