舰船封闭式桅杆试验方法研究

封闭式桅杆因其良好的隐身性能在舰船上广泛应用。针对封闭式桅杆的结构设计,提出以典型结构部件试验、全结构缩比模型试验和实船跟踪测试试验为内容的多层次系列试验方法。对基于吸盘弹簧秤加载系统的风力作用下桅杆强度试验方法及用于测试摇摆作用下桅杆强度的倒置模型法等多种新的试验方法进行详细论述。结果表明,提出的试验方法准确性高、经济性好、可操作性强,可成功地对封闭式桅杆刚度、强度、振动等力学性能进行全面评估。     

铝合金桅杆结构强度和振动计算分析

以某改装船桅杆设计为例,通过对桁架式铝合金桅杆在不同工况下的结构强度和振动进行有限元分析,阐述桁架式桅杆结构强度校核和振动预报的一般方法,为该船桅杆结构的设计和应用提供理论依据。该计算方法可为其他桁架式桅杆的有限元分析提供参考。     

基于双缩尺比的桅杆振动研究

考虑桅杆缩尺模型制作需要兼顾几何高度和板厚两个因素,采用双缩尺比对桅杆缩尺模型进行设计,根据桅杆的相似理论推导了双缩尺比的可行性,基于patran软件建立桅杆原型和缩尺模型的有限元模型进行仿真计算,对比二者的模态频率、振型和振动规律,结果基本符合相似理论的推论,验证了基于双缩尺比桅杆模型设计的科学性与可行性。     

结构振动相似原理及其工程应用

动力学相似是指当两系统的参数满足一定相关条件（相似准则）时，两系统动力学响应也会相似甚至成比例。相似模型试验源自流体力学中的无量纲参数及相似理论，工程师可利用缩比模型测试结果来预报实际结构的流体动力学特性。例如，通过在风洞中的模型测试预测实际飞行器的空气动力学特性，通过在拖曳池船模试验估算实际船舶阻力等。当前相似理论已拓展到结构动力学和声学领域，使工程上可利用缩比模型的测试结果去预报大型复杂结构的振动特性成为可能，不仅能大幅节省研究和试验成本，而且可显著提高理论分析和优化设计的效率。与流体相似不同的是，结构振动相似研究方法除了引入无量纲数外，还包括有量纲分析法、方程无量纲化法及波分析相似等。这些方法在理论分析上有各自的特点，在工程应用上有各自的优势和局限性。随着结构振动研发需求升级，相似原理逐步从全尺度缩比模型相似向畸变模型相似发展，这将进一步促进结构振动相似原理服务于大型复杂工程结构可靠性分析和安全性设计研究中。     

隐身桅杆强度与振动试验研究

以舰船筒型结构的全封闭型隐身桅杆为研究对象，利用比利时LMS公司的SCADAUI数据采集器及CADA—X信号分析系统和相关设备对其进行强度与振动试验，用试验获得的数据与有限元计算的结果相比较，从而验证三维有限元法的可靠性。同时获得了一些关于这种复杂结构形式的桅杆在舰船不同纵(横)摇角、周期、及桅杆压载情况下，结构强度的有意义的研究成果，为隐身桅杆的设计提供参考。     

船舶主汽轮机汽缸刚度分析

船舶设备的振动特性和破坏程度直接影响到船舶的安全,而主汽轮机汽缸的刚度和模态直接影响船舶的振动特性。文章利用相似理论对实际模型进行缩尺比,用AutoCAD软件去设计缩比模型的工装件样式,然后用Hypermesh软件建立缩比模型以及工装件的有限元模型,最后用Abaqus软件对汽缸模型和工装件两部分进行强度校核。将缩尺比模型转换到实际的模型中的模态和静刚度研究,进而确定动刚度,有助于更好地了解舰船主汽轮机的刚度和振动特性,并提高舰船的可靠性和安全性。     

桅杆计算中几个因素的综合分析

在几艘舰艇桅杆计算的基础上，综述了桅杆计算模型的建立和选取。桅杆细胞形式及计算模型对桅杆强度和振动特性的影响，并对桁架桅和筒形桅两种桅杆形式进行了分析比较。     

船舶推进轴系动力学缩比模型设计

本文以某型水面双体船及其推进轴系为原型,计入船体结构的支撑动力学影响,依据动力学参数的缩比换算关系,设计了一种验证轴系回旋振动控制技术的陆上缩比轴系试验模型,并通过对实船推进轴系和缩比轴系模型的动力学仿真分析和对比,验证了所设计缩比轴系的动力学适用性,为轴系回旋振动控制方法的验证提供了有效试验对象.     

深水静压载荷作用下多层夹芯结构相似特性分析

为深入研究大尺度多层夹芯厚板结构静压形变特征,基于量纲分析方法,进行深水静压载荷作用下多层夹芯结构相似特性分析,建立了缩比模型和原始模型的位移及应力应变之间的相似特征关系。通过具体算例分析,提出了表层弯曲刚度对相似特征的影响规律系数,即影响因子,开展了影响因子随模型缩比率的变化规律研究,并给出了影响因子的具体求解步骤。最后通过有限元仿真,对比了几种不同的模型缩比方案,结果验证了本文提出的模型缩比方案的合理性和优势。     

桅杆振动计算边界条件研究

文章通过对多种边界条件的模型进行振动模态计算,探讨了影响桅杆一阶振动频率的因素,并且通过增加弹簧支撑来代替桅杆底部和侧面的支撑船体结构,结果令人满意.同时探讨了一种更加简化的桅杆模型来进行振动模态计算,使计算量大大减少,方便了桅杆设计.     

内波的相似律及其实验室量化模拟关系

弄清内波的相似律和实验室量化模拟关系,是内波缩比模拟试验研究实用化、解决实际海洋中内波相关科学问题和工程问题的前提.本研究从流动的力学相似条件出发,梳理了内波的相似原理,采用内波预报模型分析了分层结构和分层密度差对内波特征的影响,阐明了分层结构相似是内波相似的必要条件,还分析了内波和表面波相似律的制约关系.实验室中分层密度差一般远大于实际海洋跃层的密度差,内波和表面波相似律不能同时满足,缩比实验模拟结果须根据内波和表面波的特征分别按各自的相似准则换算.     

围网渔船主桅结构强度直接计算方法研究

美式围网渔船在渔捞作业时,主、辅吊杆受到了力最终传递到桅杆上,桅杆和船体支撑结构受到较大的载荷,受稳性影响,桅杆构件不能过大,考虑桅杆和船体支撑结构的局部强度对安全影响较大.文中采用有限元软件MSC.Patran/MSC.Nastran对桅杆和船体支撑结构的局部强度进行直接计算,并将计算结果与许用应力值进行比较,证明构件强度满足使用要求,此方法适用于围网渔船桅杆和船体支撑结构的局部强度的校核.     

科考船雷达桅杆减振设计

为防止雷达桅杆振动过大影响雷达桅杆上设备的正常使用,对其进行减振设计.采用有限元方法对某科考船的雷达桅结构进行有限元建模和详细的振动特性分析,在此基础上开展减振设计,使雷达桅杆的振动大幅下降.提出的计算设计方法和所得结果对此类船型的雷达桅杆设计具有重要的参考价值.     

水面舰艇桅杆振动计算研究

通过对某靓两种不同结构形式桅杆的振劝计算，研究水面舰艇桅杆的振动计算中的计算模型简化和边界条件处理问题为水面舰艇桅杆的动计算分析提供了借鉴。     

加肋圆柱壳振动相似性试验研究

本文试验研究了三个加肋圆柱壳模型的振动相似性。结果表明，模型的无量纲频率ωl/√E/ρ和归一化振动加速度l^3ρa/F相似。模型设计和试验时。缩比因子λ1、谱级倍频程数K和频率移动的带数N应满足关系2^N／K＝λ1。     

复合材料帆船桅杆强度可靠性分析

针对帆船桅杆失效事件,基于船舶领域可靠度理论,对复合材料帆船桅杆的可靠度进行计算。建立复合材料帆船桅杆的有限元模型,对某一铺层方案进行强度校核。基于可靠性理论,采用JC法和Matlab软件对复合材料帆船桅杆的强度可靠性进行分析,最终得到复合材料桅杆的可靠性指标。该研究能避免传统强度校核采用的确定性方法不能保证结构每个位置在一定概率下都是安全的缺点,对复合材料桅杆的结构可靠性研究具有一定的参考价值。     

筒状桅杆结构强度的有限元分析及探讨

筒状桅杆在船舶上应用广泛,其形式多为外围加筋板和内隔板结构。文中以有限元方法对多种模型进行强度计算,探讨了影响筒形桅杆强度设计的一些因素,通过使用加强筋来加固桅杆的强度,得到各种结构形式的应力和重量,并通过计算对比获得最佳方案。计算结果与理论分析的一致性,证实该方法对提高桅杆设计中的合理性有一定参考意义。     

弹塑性结构水下爆炸相似律研究

为实现将缩比模型在遭受水下爆炸冲击波载荷作用时的动响应特性结果推广到预测原型结构,根据相似理论,讨论了水下爆炸冲击波载荷相似率,并推导了弹塑性结构遭受水下爆炸冲击波载荷作用时的完全几何相似律。以典型舰船板架结构为研究对象,设计若干数值算例,结果表明缩比模型与原型结构之间的能量、运动响应和应力响应吻合较好,说明满足该相似率的缩比模型能够准确预测原型结构遭受水下爆炸冲击波载荷作用时的动响应特性,验证了该相似律的实用性。     

基于磁流变阻尼器的舰船桅杆振动半主动模糊控制

舰船桅杆在恶劣海况环境下振动非常严重,特别是顶部雷达处有较大的转角振动,严重影响雷达追踪的分辨率.文章基于磁流变阻尼器(MR Damper),采用双输入单输出模糊控制算法实现桅杆振动半主动控制.针对磁流变阻尼器滞回模型具有高度非线性的特性,借助神经网络技术,建立其逆向动特性数学模型,从而达到实现半主动控制的目的.基于ANSYS平台采用APDL命令流仿真实现了桅杆结构振动的模糊半主动控制,仿真结果表明模糊控制能有效地减少桅杆顶部雷达的转角振动.     

综合集成桅杆振动特性研究

采用锤击法对由复合材料和钢材两种材料制造的综合集成桅杆进行了模态实验,将实验结果与有限元计算结果进行对比,二者吻合良好.并研究了板厚和骨材尺寸大小,设备重量以及桅杆外形对桅杆振动特性的影响规律.结果表明,桅杆总体首阶固有频率对板厚和骨材尺寸的变化不敏感,但受主雷达质量比和桅杆外形的影响较大.