变频激励响应分析及模态阻尼反演理论研究

实际工程结构中阻尼参数的获取往往依据规范经验或传统试验测试方法,然而经验取值普适性弱,传统测试方法中模态混叠难以有效分离、测点布置复杂以及某些情况下激励时序信号不易测量等问题,均给阻尼参数识别带来了困难。文章从多自由度模态叠加法动响应分析入手,提出了运用共振频率及其邻近频率激励响应反演系统模态阻尼的方法,推导了响应与阻尼比的理论关系,给出了"复合比例因子"的概念,并指出忽视系统共振响应与最大响应间的差异,往往会造成某些计算结果的大幅偏差。以某船船体梁数值计算为例,结合规范验证了阻尼反演理论及其公式的可靠性,并进一步对其进行了二维推广,完成了3块不同型式复合材料局部船体板单元结构模型的阻尼比测试,就其阻尼性能与钢材进行对比,发现复合材料在减振降噪方面有诱人的应用前景。该理论为潜艇总振动阻尼估算方法以及分布式阻尼研究提供了技术支撑。     

有阻尼主系统的动力吸振器及其实船应用

利用反共振原理设计而成的动力吸振器是一种有效的减振工具。过去,动力吸振器最佳参数的选择都是忽略主系统阻尼的,若考虑主系统的阻尼选择动力吸振器的最佳参数,则可以取得更好的吸振效果。 本文讨论了多自由度系统吸振原理及考虑主系统阻尼时动力吸振器最佳参数的计算方法,并通过实例说明在多自由度系统——船体结构上采用动力吸振器后,在全船取得了平均60％的吸振效果。     

圆柱壳稳态动力响应分析

本文应用Flügge经典薄壳理论和模态叠加法,讨论了圆柱壳在径向简谐激励作用下的幅值响应,考虑了结构的迟滞阻尼.数值分析表明,共振峰的位置有微小的偏差.     

弹性层阻尼对SANDWICH梁弯曲共振法测量结果影响分析(英文)

经典SANDWICH梁弯曲共振法测量理论由于忽略了SANDWICH试件弹性层阻尼的影响,给阻尼材料动态力学参数测量结果引入了误差。该文首先基于约束阻尼结构弯曲共振模型,推导了考虑弹性层阻尼影响的SANDWICH 梁弯曲共振法测量方程;然后分别基于经典方程及改进方程对同一试件的测量数据进行了处理,并通过对结果的比较,分析了由于忽略弹性层阻尼而给测量结果造成的影响。研究表明:忽略弹性层阻尼影响对阻尼材料损耗因子的测量精度影响更显著,并且损耗因子的测量误差对弹性层阻尼的变化也更敏感。忽略弹性层阻尼影响还会导致由无效的测量数据得到看似合理的材料参数测量结果,从而误导阻尼减振降噪结构的设计。文中研究内容为SANDWICH试件弹性层材料的选择及测量结果的评估提供了理论依据, 对提高SANDWICH梁弯曲共振法测量精度及阻尼技术的有效应用具有重要意义。     

弹性层阻尼对SANDWlCH梁弯曲共振法测量结果影响分析

经典SANDWICH梁弯曲共振法测量理论由于忽略了SANDWIICH试件弹性层阻尼的影响,给阻尼材料动态力学参数测量结果引入了误差.该文首先基于约束阻尼结构弯曲共振模型,推导了考虑弹性层阻尼影响的SANDWICH梁弯曲共振法测量方程;然后分别基于经典方程及改进方程对同一试件的测量数据进行了处理,并通过对结果的比较,分析了由于忽略弹性层阻尼而给测量结果造成的影响.研究表明:忽略弹性层阻尼影响对阻尼材料损耗因子的测量精度影响更显著,并且损耗因子的测量误差对弹性层阻尼的变化也更敏感.忽略弹性层阻尼影响还会导致由无效的测量数据得到看似合理的材料参数测量结果,从而误导阻尼减振降噪结构的设计.文中研究内容为SANDWICH试件弹性层材料的选择及测量结果的评估提供了理论依据,对提高SANDWICH梁弯曲共振法测量精度及阻尼技术的有效应用具有重要意义.     

用粘弹性梁控制加筋板稳态简谐响应的研究

应用模态叠加法研究了以粘弹性梁为阻尼处理的加筋板的稳态简谐响应。在分析中，板和梁均采用每个结点三个自由度的有限元，考虑了梁的偏心作用。以结构幅频特性曲线的方式来研究粘弹性梁阻尼处理对结构响应的控制作用，分析了阻尼材料杨氏模量实部、损耗因子和粘弹性梁剖面尺寸对结构响应的影响。结果表明，粘弹性材料能够有效地控制结构的共振响应。粘弹性梁阻尼处理仅对某些结点和模态起的作用较大，将其与其他阻尼敷设形式合理配置，相信会起到良好的减振效果。     

设备与船体结构耦合振动机理研究

针对设备与船体结构的耦合振动机理进行分析,首先将设备-隔振器-安装基础视为多自由度振动系统,基于振动理论,建立了设备与安装基础的耦合振动分析模型,推导了设备对安装基础的激励力计算公式;在此基础上,开展了设备对船体结构的激励力计算方法研究,建立了设备与船体结构耦合振动分析的简便方法,并采用算例验证了方法的正确性。研究表明,设备对船体的激励力不仅与设备激励力密切相关,还与设备质量、隔振器刚度及阻尼、船体结构刚度等密切相关。     

船舶运动亚谐共振动力学行为的研究

船舶运动时的阻尼和刚度非线性，导致船舶大幅运动时横摇和纵摇之间的耦合，本文依据作者建立的船舶纵摇与横摇耦合的非线性方程，考虑强海浪激励情况以及纵摇和横摇的频率特征存在2：1的内共振关系，采用非线性动力学中的多尺度方法，求出了横摇和纵摇运动的摄动解，研究了亚谐共振发生的条件，给出了亚谐共振状态下船舶纵摇与横摇运动的动力学特征。研究表明，船舶亚谐共振的发生取决于波浪遭遇频率和纵摇频率的比值以及波浪激励的大小；船舶运动发生亚谐共振时，船舶出现大幅运动甚至倾覆。     

船舶超谐共振响应运动

由于船舶阻尼系数和恢复力矩的非线性，船舶大幅运动时横摇和纵摇耦合。各类船舶的纵摇固有频率接近横摇固有频率的两倍，存在基于动力学理论的2；1的内共振关系。本文考虑大幅波浪激励，建立了船舶横摇与纵摇耦合的非线性运动方程，针对纵摇和横摇频率存在2：1内共振关系以及波浪遭遇频率Ω等于1／4倍纵摇固有频率，采用多惊讶方法，求出了运动方程的摄动解，得到了横摇与纵摇超谐运动的时间历程响应，分析了产生超谐共振的条件。研究表明，在大幅波浪激励下，船舶将出现超谐共振响应，其运动特征是：横摇运动和纵摇运动均为两个不同频率谐波的迭加。横摇响应包括波浪遭遇频率谐波和横摇固有频率谐波；纵摇包括波浪遭遇频率谐波和纵摇固有频率谐波。两个谐波响应的迭加，使横摇和纵摇运动响应显著增加，并且横摇运动不再左右对称，针对算例进行了超谐运动响应计算，计算结果与本文的理论分析结论完全吻合。     

基于模糊神经网络的海浪中舰船多自由度运动建模方法研究

基于切片理论计算在诸规则波中的舰船多自由度运动响应，并以此为样本训练模糊神经网络，最终建立起一种新的舰船在随机波浪中的多自由度运动模型，并通过算例验证该方法的实用性和可靠性。     

基于变权模糊综合评判的舰艇通信系统效能评估

从使用者的角度出发,参照舰艇通信系统的工作过程,建立了系统的效能评价指标体系,运用模糊数学的原理和方法,建立了变权模糊综合评判模型,实现了对舰艇通信系统效能的评价,并通过比较分析和算例结果证明了模型的有效性。     

基于模糊综合评判的雷达机动作战阵地选择

运用了模糊数学原理和方法．结合雷达机动作战阵地选择的原则,给出了雷达阵地选择评价因素指标体系,建立了阵地选择方案的二级模糊综合评判模型,并采用三标度层次分析法,对阵地选择评价因素的权重进行了确定,得出了阵地选择合理的评价结果。     

船体分段装配单元决策研究

子装配划分的自动实现方法是装配CAPP的研究难点,针对船体装配工艺设计自动化程度低,影响船舶建造周期和质量,设计了分段装配单元决策系统,建立了分段装配信息模型,基于模糊数学理论,提出了分段装配单元划分的模糊聚类方法,实例表明该方法是合理可行的.     

视情维修检测间隔模糊预测研究

文章利用模糊数学的基本原理建立视情维修故障检测间隔模型。在建模的过程中将动态隶属度函数引入模糊预测推理方法,形成动态隶属度矩阵。分别以装备可靠度和维修费用为主要考虑因素,最后得出检测间隔时间的取值计算模型。应用该模型所得出的检测间隔,在保证装备的可靠度前提下,能够最大限度的减少维修工作量和维修经费开支,提高舰船的在航率。经过实践检验,该模型针对性强,有较大的实用价值。     

船舶总纵极限强度模糊可靠性研究

本文以模糊数学和结构可靠性基本理论为基础,分析了传统随机可靠性理论的不足,并在常规模糊可靠性理论研究的基础上,利用模糊集合与普通集合之间的转换关系,研究了模糊变量组合时的可靠性计算方法,拓展了模糊可靠性理论的使用范围.通过对模糊可靠度计算结果分析发现,模糊可靠性理论使设计更加科学,更加符合工程实际;模糊变量组合在船舶总纵极限强度可靠性上的应用,避免了传统计算方法由于变量统计数据不足而导致的偏差,减少了很多繁复的数学运算.算例分析验证了本文方法的准确性和实用性.     

海港高桩码头结构可靠度的模糊数学评估

本文根据大量的现场调查资料,提出了用模糊数学理论对高桩码头进行结构可靠度评估的新方法。应用本方法对天津港14～15段码头进行结构可靠度评估,评估结果同现场调查结果相一致。本方法也可以推广应用到其它结构的可靠度评估上,具有通用性。     

开关电源可靠性的模糊预计及再分配

开关电源的初步设计阶段,可靠性数据比较缺乏,针对此问题,提出了可靠性模糊预计的方法。利用模糊数学理论中的综合评判方法,综合考虑多方面的模糊因素,借助于已知单元的可靠性来预计开关电源中其它单元的可靠性,进而预计系统的可靠性,然后将设计规定的系统可靠度指标合理地分配给组成该系统的各个单元,确定系统各组成单元的可靠性定量要求,从而保证整个系统的可靠性指标,为初步设计提供可靠性信息。     

船舶碰撞危险的自适应神经网络—模糊推理评价方法

本文将模糊数学中的模糊逻辑与人工神经网络结合起来用于船舶碰撞危险度的评价,即将基于自适应神经网络的模糊推理系统用于评价船舶碰撞危险度。结果表明,基于神经网络的模糊推理系统既能利用模糊数学的模糊语言来表述人的语言,又能利用神经网络的自学习功能学习已有的经验,是一种比较好的评价方法     

模糊规划在公路施工组织设计方案中的应用

应用模糊数学,建立模糊规划模型,给出了选择公路施工组织设计方案的方法,并运用于实际案例,获得了理想的结果。     

基于遗传算法的舰船主动力装置系统模糊可靠性优化分配研究

本文阐述和论证了模糊可靠性优化分配模型。详细论述了遗传算法对该模型的求解,并且将它们运用到舰船主动力装置系统可靠性分析上,给出了计算过程和结果,表明这种方法是可行和有效的。