复杂设备机座声学设计技术研究

发布时间：2017-09-09 13:29

  本文关键词：复杂设备机座声学设计技术研究

  更多相关文章： 复合结构机座 有限元 模态分析 响应分析

【摘要】：机座作为振动向船体传递的重要通道,机座的力学特性直接影响整个机组的噪声水平。本文针对某型汽轮发电机组结构噪声的设计控制要求,在满足总体设计要求的前提下,提出了一种新型复合式装配结构机座的设计方案。首先,通过有限元法计算分析,验证了复合结构概念模型在减振效果上的优势及特点,同时对复合结构中不同结构参数对振动传递特性的影响进行分析研究,为机座设计提供了指导。其次,对机座进行结构设计,采用V型装配式结构,上下机座通过弹性橡胶阻尼元件装配成一体。应用了有利于隔声效果的多种内部支撑结构,并且通过有限元方法对机座结构进行了静力学分析与优化设计,确保了机座的刚度、强度满足设计要求。然后,通过有限元法分别计算上机座,下机座,装配机座和整机在自由边界条件下的固有频率与振型,保证机座动态刚度的设计要求,避免机座模态与机组主要扰动频率发生共振。并且对样机进行试验模态测试,得到的固有频率与振型与有限元计算结果都有较好的吻合度,从而验证了有限元模型的准确性。最后,为获取复合结构机座的振动传递特性,对整机进行了有限元频率响应分析,从设计上对复合结构机座对振动传递控制的频段和效果进行了预测。对样机进行了频率响应特性试验,结果表明,有限元计算结果与实测结果基本相符,不仅验证了本文采用的建模与分析技术有效性,同时也验证了复合结构机座的设计效果是可行性。
【关键词】：复合结构机座 有限元 模态分析 响应分析
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.44
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-20
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 主要研究方法12-15
• 1.2.1 结构动态设计分析研究12
• 1.2.2 结构声学设计的研究方法12-15
• 1.3 相关研究现状15-17
• 1.3.1 振动噪声在简单结构中的传递特性研究现状15
• 1.3.2 阻抗失配技术阻隔振动噪声传递特性研究现状15-17
• 1.3.3 阻尼复合结构材料应用研究现状17
• 1.4 汽轮发电机机座的设计要求及难点分析17-18
• 1.5 本文研究思路及研究内容18-20
• 第二章 有限元理论基础及数值方法简介20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 有限元法20-24
• 2.2.1 有限元法的基本原理20-21
• 2.2.2 有限元法的基本步骤21-24
• 2.3 结构动力学的有限元法24-26
• 2.3.1 结构的固有特性分析24-25
• 2.3.2 结构动力响应分析25-26
• 2.4 ANSYS软件介绍26-30
• 2.4.1 模态分析26-28
• 2.4.2 谐响应分析28-30
• 第三章 复合结构机座简化模型有限元分析30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 一般机座与复合结构机座传递特性对比分析30-36
• 3.2.1 一般机座简化模型及传递特性仿真分析30-33
• 3.2.2 复合结构机座简化模型及传递特性仿真分析33-36
• 3.2.3 不同机座简化模型传递特性对比分析36
• 3.3 复合结构机座模型中不同结构参数对振动传递的影响36-39
• 3.3.1 阻尼元件不同刚度对复合结构机座振动传递的影响36-37
• 3.3.2 阻尼元件的阻尼对复合结构机座振动传递的影响37-38
• 3.3.3 复合结构机座模型刚度中心与质量中心不重合对振动传递的影响38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 复合结构机座的结构设计及静力学分析40-54
• 4.1 引言40
• 4.2 机座的结构设计40-45
• 4.2.1 机座的结构设计准则40-41
• 4.2.2 机座的结构设计方案41
• 4.2.3 机座结构设计41-45
• 4.3 机座结构的静力学分析45-52
• 4.3.1 建立机组的有限元模型46-49
• 4.3.2 起吊状态下机座的刚度强度计算49-51
• 4.3.3 刚性支撑条件下，，机组刚度强度计算51-52
• 4.3.4 机座结构强度校核52
• 4.4 本章小结52-54
• 第五章 复合结构机座结构动力学分析与实验研究54-87
• 5.1 引言54
• 5.2 模态分析54-72
• 5.2.1 上机座模态分析55-56
• 5.2.2 下机座模态分析56-58
• 5.2.3 整体机座模态分析58-60
• 5.2.4 整机模态分析60-62
• 5.2.5 模态试验测试与对比分析62-72
• 5.3 频率响应分析72-86
• 5.3.1 整机谐响应分析73-78
• 5.3.2 阻尼橡胶垫块与钢垫块频响函数对比分析78-80
• 5.3.3 有限元计算与试验测试频响函数对比分析80-86
• 5.4 本章小结86-87
• 第六章 结论与建议87-89
• 6.1 结论87-88
• 6.2 建议88-89
• 致谢89-90
• 参考文献90-93
• 攻读硕士学位期间发表学术论文93
• 攻读硕士学位期间参与科研工作93

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1 记者 张Z

本文编号：820717