船舶浮筏隔振系统振动传递特性研究

发布时间：2017-09-30 00:14

  本文关键词：船舶浮筏隔振系统振动传递特性研究

  更多相关文章： 浮筏隔振系统 动力学模型 有限元法 振源参数 功率流

【摘要】：船体是一个空间结构复杂的弹性体,在动力设备及风浪等各种干扰力作用下的振动形式相对复杂。动力设备过大的振动会对设备自身性能及寿命造成影响,同时还会引起船内噪声的增大,降低船内舒适度,对长期驻扎船上人员健康造成危害。随着船舶结构日益轻量化和大型化以及动力设备的高速化,船舶动力设备的减振降噪问题也日益严峻。浮筏隔振是目前船舶领域应用较为广泛一种隔振形式,备受国内外学者的关注。本文对多扰源浮筏隔振系统的振动传递特性展开了较为细致的研究,主要工作如下：(1)简要介绍单自由度及双自由度经典隔振系统理论,隔振效果评估指标基本概念及其优缺点。分析单双自由度系统的振动响应特性,分析上下隔振器刚度及中间质量对系统特性的影响。(2)介绍了有限元法求解结构振动响应的基本理论,建立某隔振装置有限元分析模型,通过ANSYS谐响应分析对输入输出上下层隔振器的加速度响应进行了计算；搭建了该隔振装置试验台架,对比分析了有限元结果与试验结果的差异性,验证了有限元分析模型的正确性。(3)通过子结构综合法建立多扰源浮筏隔振系统动力学模型,从理论上分析了激励相位对位移响应的影响,介绍了系统功率流响应的求解方法,为工程隔振设计及隔振系统测试平台的搭建提供一定的理论指导。(4)通过MATLAB编写相关程序对多扰源柔性浮筏隔振系统的位移及功率流进行求解,同时建立有限元分析模型,通过对比分析两种方法所求结果,论证了理论模型的合理性。在此基础上,分析了位移响应幅值与相位之间的关系,从位移响应及功率流传递两个方面分析了浮筏隔振系统的传递特性,探讨了振源参数(幅值、相位、多方向性)、结构参数对系统位移响应及功率流传递的影响,总结了浮筏隔振系统设计中的一些注意事项及基本准则。
【关键词】：浮筏隔振系统 动力学模型 有限元法 振源参数 功率流
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.44
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题背景及意义11-12
• 1.2 浮筏隔振技术研究现状12-15
• 1.3 浮筏系统的建模及分析方法15-17
• 1.4 本文主要内容17-18
• 第2章 隔振理论基础18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 单自由度隔振系统18-21
• 2.3 双自由度隔振系统21-26
• 2.3.1 振动响应理论推导22-23
• 2.3.2 双自由度系统振动传递特性分析23-26
• 2.4 隔振效果评定方法26-27
• 2.5 小结27-28
• 第3章 某隔振装置有限元分析及试验28-39
• 3.1 振动问题的有限元法28-30
• 3.2 隔振装置有限元建模30-32
• 3.2.1 结构组成及参数30-31
• 3.2.2 结构有限元模型建立31-32
• 3.3 振动响应预测及分析32-34
• 3.4 隔振装置隔振性能试验34-37
• 3.4.1 试验方案34-35
• 3.4.2 试验结果35-37
• 3.5 仿真与试验结果对比分析37-38
• 3.6 小结38-39
• 第4章 多扰源浮筏隔振系统动力学建模39-48
• 4.1 前言39
• 4.2 多扰源浮筏隔振系统理论模型建立39-45
• 4.2.1 机组子系统40-41
• 4.2.2 隔振器子系统41-42
• 4.2.3 弹性薄板子系统42-44
• 4.2.4 耦合系统44-45
• 4.3 激振力相位差引起的系统响应分析45-46
• 4.4 系统功率流分析46
• 4.5 小结46-48
• 第5章 浮筏隔振系统振动传递特性数值分析48-64
• 5.1 系统参数48
• 5.2 系统响应理论计算及结果分析48-50
• 5.3 振源参数对位移响应影响50-55
• 5.3.1 激励相位影响50-54
• 5.3.2 幅值差异性影响54
• 5.3.3 激励多方向性影响54-55
• 5.4 功率流传递特性及影响因素分析55-63
• 5.4.1 系统物理参数对功率流传递的影响56-60
• 5.4.2 振源参数对功率流传递的影响60-63
• 5.5 小结63-64
• 结论64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果71

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