船舶板架结构低噪声优化设计
发布时间：2024-04-14 18:38
船舶是由各种板架结构组成的大型复杂结构,在航行过程中会受到动力装置、轴系、外部流场等多个激励的作用,振动通过板架结构的传递,进而影响船舶整体的振动声辐射水平及船舶的舒适性、安全性。因此船舶板架结构的低噪声优化设计是十分必要的研究课题。本文以船舶板架结构低噪声优化设计为目标,开展了数值分析和试验研究。首先介绍了结构振动声辐射的研究方法,总结了国内外学者在结构振动声辐射计算方法的研究进展,确立了本文研究板架结构振动声辐射的方法为有限元/边界元法;对船舶板架结构振动声辐射影响因素及规律的研究现状进行了归纳;并分析了船舶板架结构低噪声优化设计的研究现状,为本文的研究指明了方向。建立了船舶板架结构振动声辐射分析基准模型,从模态特性、振动特性、辐射噪声特性等方面对其进行了分析;并探索了空气环境中的板架结构在均布力及集中力作用下的板厚、长宽比、加筋形式、肋骨间距、肋骨惯性矩等设计变量对其声振特性的影响规律,结论表明肋骨间距、肋骨数量、肋骨惯性矩等变量可在重量改变较小的情况下明显影响板架结构的声振特性。选择肋骨间距、肋骨数量、肋骨惯性矩为设计变量,提出了板架结构的布局转换方法,建立了空气环境中船舶板架...
【文章页数】：109 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 国内外研究现状
1.2.1 结构振动声辐射研究方法概述
1.2.2 船舶板架结构振动声辐射研究概述
1.2.3 船舶板架结构低噪声优化设计研究概述
1.3 论文研究内容
1.4 论文研究框架
第2章 船舶板架结构低噪声优化设计变量研究
2.1 引言
2.2 舰船典型板架结构振动声辐射特性研究
2.2.1 声固耦合基本理论研究
2.2.2 板架结构声固耦合分析模型建立
2.2.3 典型板架结构振动声辐射特性分析
2.3 厚度变量对振动声辐射特性影响分析
2.3.1 结构厚度变量对固有模态的影响
2.3.2 结构厚度变量对振动特性的影响
2.3.3 结构厚度变量对辐射噪声特性的影响
2.4 长宽比变量对振动声辐射特性影响分析
2.4.1 长宽比变量对固有模态的影响
2.4.2 长宽比变量对振动特性的影响
2.4.3 长宽比变量对辐射噪声特性的影响
2.5 加强筋变量对振动声辐射特性影响分析
2.5.1 加筋方式对振动声辐射特性的影响
2.5.2 肋骨间距对振动声辐射特性的影响
2.5.3 肋骨惯性矩对振动声辐射特性的影响
2.6 板架结构低噪声优化设计变量的确定
2.7 本章小结
第3章 船舶板架结构低噪声优化设计
3.1 引言
3.2 低噪声板架结构优化算法
3.2.1 多岛遗传算法简介
3.2.2 编码方式
3.2.3 适应度函数
3.2.4 遗传算子
3.2.5 多岛遗传算法的重要参数
3.3 板架结构低噪声优化设计数学模型
3.3.1 板架结构的优化设计布局转换方法
3.3.2 板架低噪声优化设计数学模型描述
3.3.3 板架低噪声优化设计算法及其实现
3.4 空气环境下板架结构低噪声优化设计
3.4.1 单向加筋板低噪声优化设计
3.4.2 双向加筋板低噪声优化设计
3.5 本章小结
第4章 船舶板架结构低噪声优化验证试验
4.1 引言
4.2 低噪声优化设计试验研究
4.2.1 试验模型及其优化
4.2.2 试验测试原理
4.2.3 试验测试方法
4.3 试验数据处理及结果分析
4.3.1 试验数据处理
4.3.2 结果分析
4.4 本章小结
第5章 流体加载下的船舶板架结构低噪声优化
5.1 引言
5.2 桨-轴-船艉部振动声辐射分析
5.2.1 振动声辐射模型建立
5.2.2 艉部结构振动载荷获取
5.2.3 考核点选取及工况设置
5.2.4 桨轴船艉部振动声辐射特性分析
5.3 流体加载下板架结构低噪声优化设计
5.3.1 优化对象的确定
5.3.2 数学模型的建立
5.3.3 低噪声优化设计
5.4 低噪声优化实船效果分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3955110
【文章页数】：109 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 国内外研究现状
1.2.1 结构振动声辐射研究方法概述
1.2.2 船舶板架结构振动声辐射研究概述
1.2.3 船舶板架结构低噪声优化设计研究概述
1.3 论文研究内容
1.4 论文研究框架
第2章 船舶板架结构低噪声优化设计变量研究
2.1 引言
2.2 舰船典型板架结构振动声辐射特性研究
2.2.1 声固耦合基本理论研究
2.2.2 板架结构声固耦合分析模型建立
2.2.3 典型板架结构振动声辐射特性分析
2.3 厚度变量对振动声辐射特性影响分析
2.3.1 结构厚度变量对固有模态的影响
2.3.2 结构厚度变量对振动特性的影响
2.3.3 结构厚度变量对辐射噪声特性的影响
2.4 长宽比变量对振动声辐射特性影响分析
2.4.1 长宽比变量对固有模态的影响
2.4.2 长宽比变量对振动特性的影响
2.4.3 长宽比变量对辐射噪声特性的影响
2.5 加强筋变量对振动声辐射特性影响分析
2.5.1 加筋方式对振动声辐射特性的影响
2.5.2 肋骨间距对振动声辐射特性的影响
2.5.3 肋骨惯性矩对振动声辐射特性的影响
2.6 板架结构低噪声优化设计变量的确定
2.7 本章小结
第3章 船舶板架结构低噪声优化设计
3.1 引言
3.2 低噪声板架结构优化算法
3.2.1 多岛遗传算法简介
3.2.2 编码方式
3.2.3 适应度函数
3.2.4 遗传算子
3.2.5 多岛遗传算法的重要参数
3.3 板架结构低噪声优化设计数学模型
3.3.1 板架结构的优化设计布局转换方法
3.3.2 板架低噪声优化设计数学模型描述
3.3.3 板架低噪声优化设计算法及其实现
3.4 空气环境下板架结构低噪声优化设计
3.4.1 单向加筋板低噪声优化设计
3.4.2 双向加筋板低噪声优化设计
3.5 本章小结
第4章 船舶板架结构低噪声优化验证试验
4.1 引言
4.2 低噪声优化设计试验研究
4.2.1 试验模型及其优化
4.2.2 试验测试原理
4.2.3 试验测试方法
4.3 试验数据处理及结果分析
4.3.1 试验数据处理
4.3.2 结果分析
4.4 本章小结
第5章 流体加载下的船舶板架结构低噪声优化
5.1 引言
5.2 桨-轴-船艉部振动声辐射分析
5.2.1 振动声辐射模型建立
5.2.2 艉部结构振动载荷获取
5.2.3 考核点选取及工况设置
5.2.4 桨轴船艉部振动声辐射特性分析
5.3 流体加载下板架结构低噪声优化设计
5.3.1 优化对象的确定
5.3.2 数学模型的建立
5.3.3 低噪声优化设计
5.4 低噪声优化实船效果分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3955110
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