基于实船航行试验的舰船总振动阻尼识别方法

针对当前缺少来自于实船试验的总振动阻尼数据的现状,研究一种基于实船航行振动试验数据进行总振动阻尼研究的测点布置和识别计算方法。清晰表述了＂模态共振响应＂和＂模态相邻振动响应＂的概念;分析了＂模态相邻振动响应＂、＂模态非共振响应＂和＂模态共振响应＂三者的比例规律,按该规律指导制定了某船航行总振动测试工况,使用该船航行总振动测试数据获得了该船的弯曲总振动阻尼数据。     

舰船防共振模糊可靠性分析

由于舰船结构的复杂性,以至于在考虑其防共振可靠性时,必须考虑多阶固有频率的问题。另外,由非共振到共振是一个渐变过程,两者之间并不存在明显的界限,存在着模糊不确定性,因此必须结合模糊数学理论来处理。本文基于模糊共振准则,分别建立了单频激励多自由度无阻尼结构和多频激励多自由度无阻尼结构模糊振动可靠性分析的数学模型。通过算例演示了模型的计算结果,并与相关文献结果做比较,验证了理论的正确性。     

《用摄动方法求解船用柴油机变惯量扭转振动方程的探讨》

本文探讨了用摄动方法求解船用柴油机变惯量非线性振动方程,提出了在共振和非共振情况下频率和振幅的表达式.由于变惯量的影响,在共振时振动和频率都是变量.本文通过对一台带有单浆的12缸柴油机的实例计算,说明采用作者所提方法的精度是可用的.     

船舶轴系回旋振动计算及其参数研究

以10余艘船舶轴系回旋振动实测的固有频率为基准，调整用近似公式法、传递矩阵法计算所测船船轴系回旋振动固有频率时所选取的计算参数，使得轴系固有频率的计算值与实例值相一致，给出经实测验证的计算参数。     

船舶疲劳强度评估等效设计波法研究

在现有船舶疲劳强度评估设计波法基础上,对设计波的选取和应力范围的计算部分进行改进。提出一种更能全面考虑船舶载荷状态的设计波选取方法,同时定义一种更为准确的应力范围选取方法。以1艘散货船为例,根据筛选的设计波,进行疲劳损伤的计算,比较本文提出的改进的设计波法和原有谱分析法得到的疲劳寿命值,验证本文提出方法的可行性和优越性。     

中厚粘弹性阻尼芯层夹层板间的耦合损耗因子研究

耦合损耗因子是统计能量分析中表征结构子系统间耦合程度的一个重要参数.本文提供了一种由夹层板自由振动模态结果描述的夹层板耦合损耗因子计算方法,建立了芯板垂向可压缩变形(研究考虑芯层的横向正应变和正应力)的夹层板四节点有限元动力模型,用有限元方法求解得到夹层板的振动模态结果,继而代入文中计算方法求得两L型边耦合的粘弹性阻尼夹芯夹层板的耦合损耗因子.通过与商业软件AUTOSEA计算结果相比较并分析表明,文中计算方法是正确有效的,为快速准确地确定夹层板耦合损耗因子提供了一种新的思路.     

船舶设计中振动分析方法研究

为避免船舶的有害振动，在船舶设计的不同阶段通常都要进行振动检测。目前的设计通常采用不同的振动分析法、共振检测法或许用的振动等级限值法。估算固有频率或振动响应等级有以下一些方法：三维有限元分析法、简单模型法或经验公式法。为了采用有效检测方法设计，应选择合理的真实振动结构、激振源、振动分析法和适合的设计判断准则。提出了一种新的检测方法，该方法是基于由现有船舶数据组成的各种数据库和已被利用的互联网／内部     

粘弹性自由阻尼加筋板的随机响应分析和试验研究

本文针对粘弹性自由阻尼结构,基于模态应变能法推导出同时考虑粘弹性阻尼损耗因子和弹性模量频变效应的模态损耗因子修正公式,并选取某压筋板进行了计算和验证。在此基础上,以船舶阻尼加筋板为研究对象,开展随机响应试验研究,并对试验模型的模态损耗因子和随机响应进行了数值计算和对比分析。结果表明,采用该修正公式确定粘弹性自由阻尼结构的模态损耗因子,进而计算随机响应的方法是可行的。该方法对阻尼减振的相关分析研究具有参考价值。     

40万吨矿砂船全船和局部振动研究

通过有限元法对一艘40万吨矿砂船进行了全船和局部的振动性能预报。在预报过程中通过流固耦合方法添加附连水,用界面位移综合法进行局部模态分析,并用Holden法加载螺旋桨激励。计算中发现:因为主机未加横撑而引起的船体多处剧烈振动。最终提出了添加横撑的方案。该方案能使40万吨矿砂船振动性能改良,满足ISO6954标准。     

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。     

船舶总振动固有频率实用算法

分别用一维梁有限元方法和三维有限元方法计算3艘实船总振动固有频率,对计算结果进行统计分析,提出对一维梁有限元方法计算结果的修正,利用110000t油船进行验证。用一维梁有限元方法计算时考虑剪切滞后影响系数;用三维有限元方法计算时,是在ANSYS软件中建立全船的三维空间有限元模型,进行模态分析。通过计算证明该方法能有效改进一维梁有限元计算方法,可快速准确地预报船舶总振动固有频率。     

基于系统矩阵法的船舶推进轴系扭振程序开发

针对船舶推进轴系扭转振动集总参数模型图,建立扭转振动的微分方程组,叙述了使用系统矩阵法处理自由振动和强迫振动的方法,以及如何处理复阻尼矩阵,将振动微分方程组转化成线性方程组,同时介绍了刚度矩阵、惯量矩阵、阻尼矩阵的构成形式,以及各种形式阻尼的处理方法.本文使用MATLAB软件编制了扭振计算程序,计算结果与MAN公司软件对比,误差在可接受的范围内.     

环肋、舱壁和纵骨加强的无限长圆柱壳在水下的声辐射特性

本文建立了有环肋、舱壁和纵骨的无限长圆柱壳在水下声辐射的一般的计算模型,利用Fourier变换和模态展开法导出了圆柱壳振动响应和辐射声压在波数域的计算公式,并由稳相法得到了远场辐射声压的解析公式,分析了纵骨、舱壁和阻尼等因素对声辐射的影响,为准确计算双层圆柱壳在水下的振动和声辐射特性奠定了基础.     

新型分布式振动阻尼器的理论和实验研究

研究了分布式振动阻尼器，在理论分析的基础上，对其宽带阻尼放大作用进行了理论计算和多方案的实验验证，理论计算和模型试验的结果进一步服分布式振动阻尼器相对于传统的集中式阻尼器而言，能大大增加振动能量的耗散，具有进一步减振的优点。     

新型分布式振动阻尼器的理论和实验研究

研究了分布式振动阻尼器，在理论分析的基础上，对其宽带阻尼放大作用进行了理论计算和多 方案的实验验证，理论计算和模型试验的结果进一步说明了分布式振动阻尼器相对于传统的集中式阻 尼器而言，能大大增加振动能量的耗散，具有进一步减振的优点。     

中小型船舶产生有害振动的分析与对策

本文在实船振动试验中和计算的基础上，对若干艘发生有害振动的中小型船舶进行了分析，提出了在设计与建造阶段防止有害振动的方法。     

含损伤加筋板结构声辐射阻尼变异研究

从能量耗散角度提出了结构声辐射阻尼的有关概念,考虑到辐射阻尼的特性,文章采用结构振动时耗散能量与振动总能量的比来建立辐射阻尼的数学模型,并用数值计算的方法研究简支板结构的声辐射阻尼特性.在研究结构损伤对声辐射阻尼影响的时候,以加筋板结构为例,计算结构不同损伤情况下的声辐射阻尼.基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应.各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用Kachanov理论,引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数.考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对声辐射阻尼的影响.文章建立了一种含损结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索.     

国外舰船机电设备的减振降噪

振动和噪声是舰船一大公害。减振降噪的措施通常有两种:设法降低噪声源本身的发声和扰动强度,防止共振;限制振动和噪声在机械结构和空气中的传递途径,并在限制的过程中用适当的阻尼和吸收材料进行隔振,把振动和噪声能量耗散掉。本文不是从改进设备本身的技术性能上来降低结构噪声,而是对设备采取弹性支承措施,如安装减振、消声隔振器,使用挠性接管等措施来降低结构噪声。本文仅根据外刊报导,扼要地介绍目前国外在舰船上常用的减振降噪措施。     

带有阻尼减振器系统的扭转振动计算的简化方法

对于一般的扭振装置,在国内外已逐渐形成一套大家比较熟悉的扭振计算方法,即基于实测经验数据的共振计算和近似非共振计算的分别运算法与目前正在发展的以阻尼线性化为基础的综合运算法。显然,当系统带有大阻尼的扭振减振器以后,由于减振器中较大阻尼的影响,运用分别运算法进行强制扭振计算将会产生较大的误差,包括最大振幅工况的移动,振幅的平缓化,振型的较大变异及其立体化等等。而运用综合运算法,则由于计算工作量的剧增,以致必须依靠较大型的电子计算机才能完成计算工作。     

简化双层底结构振动传递及抑制特性分析

本文运用波分析法研究了简化双层底结构振动能量传递及抑制特性.通过理论计算,对比了不同阻振质量布置的阻振效果;根据多级阻振质量的局限性,提出阻振质量结合阻尼层的复合抑制措施.使用有限元法建立阻抗边界模拟无反射边界对简化模型进行了数值试验,有限元法与解析法结果基本吻合,验证了理论分析的正确性.研究结果表明,内外底板均以弯曲振动为主,底纵桁发生弯曲或纵向共振时,传递至外底板的振动能量最高;复合抑制措施可以达到甚至超过多级阻振质量的阻振效果,并能有效拓宽隔振频带.这为双层底结构振动抑制提供了理论分析和数值试验基础.