含损伤加筋板结构声辐射模态变异研究

本文采用声辐射模态的有关理论,用结构的声辐射模态参数来表征结构本身的固有声辐射特性.以加筋板结构为例,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的声辐射模态.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K8chanov理论,引人了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,计算分析了损伤对振动频率、模态以及声辐射模态的影响.文章建立了一种含损伤结构的分析方法,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.     

考虑失稳模态型初始缺陷的加筋板极限强度分析

加筋板是船体结构的重要组成部分。采用一阶屈曲分析得到的加筋板失稳模态以局部变形为主,按一阶屈曲模态引入的初始缺陷不能很好反映船体甲板结构的整体缺陷,为了进一步推广高等分析法在船舶与海洋结构物中的应用,本文提出一种能反映船体整层甲板、舱段乃至全船结构整体缺陷分布的失稳模态型初始缺陷引入方式。采用有限元软件Ansys,对加筋板不同初始缺陷形态下的极限强度进行分析并与试验结果对比,验证了引入失稳模态型初始缺陷在加筋板极限强度计算中的可行性与有效性。有限元计算结果表明,与采用一阶屈曲型初始缺陷相比,采用失稳模态型初始缺陷得到的加筋板极限强度更低,更能保证结构的安全性。考虑失稳模态型初始缺陷,对31个单一参数变量加筋板进行极限强度分析。计算结果表明,在合理范围内增高加强筋是提高加筋板极限强度的最有效手段。     

加筋圆柱壳体支撑结构振动传递特性试验研究

支撑结构型式和布置位置对加筋圆柱壳体内振动传递特性具有重要影响。文中设计了加筋圆柱壳体试验模型装置,内含壳体支撑结构、平台支撑结构和舱壁支撑结构,开展了加筋圆柱壳体模型的振动模态试验和传递特性试验。以振动传递函数为评价指标,研究了不同频率下支撑结构至加筋圆柱壳体表面的振动传递特性,得出振动传递特性在低频时很大程度上受到壳体结构振动模态的影响。提出等效振动传递函数概念,分析了支撑结构的型式及布置对加筋圆柱壳体传递特性的影响。试验研究结果有助于控制动力机械设备的中低频振动传递,对加筋圆柱壳体内支撑结构的声学设计具有参考价值。     

某活塞发动机机体组合结构模态分析

采用ANSYS软件对某活塞发动机机体和缸盖的组合结构进行了约束模态的有限元分析,得到了机体组合结构的前20阶约束模态的固有频率及相应振型。结果显示出机体组合结构各部分振动的强弱分布及抗振薄弱区,揭示了不同频率范围内机体组合结构振动模态的特性。为今后进行机体结构动力响应分析提供了充分的指导和依据。     

舰船加筋复合材料层合板的导纳分析

应用有限元法对加筋复合材料层合板结构进行固有振动特性和导纳特性分析。基于一阶剪切理论的复合材料层合板理论，采用4节点Mindlin壳单元进行结构离散，通过动力学原理建立结构动力学有限元方程，并编制出相应的计算机程序。针对双向加筋复合材料结构进行分析，讨论不同结构模态阻尼系数、不同激励位置、不同边界条件和加筋的疏密程度对结构原点导纳及跨点导纳的影响。依据计算结果，可以进一步研究舰船复杂结构振动能量的传递和隔振效果，为追求最佳振动和声学设计提供分析方法。     

损伤引起加筋板结构屈曲性态变异研究

将损伤力学的相关原理引入到船舶常用加筋板结构的稳定性分析中,建立含损伤结构稳定的有限元分析模型。通过引入损伤位置、损伤程度和损伤面积三个独立的损伤参数来描述结构的受损状况,并分别分析它们的变化对结构临界屈曲载荷和屈曲模态产生的影响。对加筋板结构在各种载荷条件下的屈曲行为作了探讨,并通过对典型算例的数值模拟研究了不同损伤状况和不同屈曲模式下结构稳定特征的变异。     

基于FEM/BEM法的内部声激励水下圆柱壳声辐射计算

联合有限元法和边界元法对流场中的圆柱壳点声源激励下的声辐射作了数值计算。利用有限元软件ANSYS分析了加筋圆柱壳的模态，然后将模态导入采用边界元软件SYSNOISE，计算了加筋圆柱壳结构在点源激励下的声辐射，预报了圆柱壳的内外场声压，得到了圆柱壳的声辐射功率曲线。     

基于柔度曲率矩阵的加筋板结构损伤识别方法

为了对船舶工程中典型结构即加筋板结构的损伤部位进行准确的损伤识别分析,文章提出了一种基于柔度曲率矩阵的损伤识别方法并进行了仿真分析。首先对加筋板结构进行单元划分,以结构响应通过矩阵的列最大值来建立节点柔度矩阵,并通过二阶微分对柔度值的变化进行放大进而得到柔度曲率矩阵,最后通过柔度曲率矩阵图或者柔度曲率矩阵的行(列)曲率图来判断损伤位置。算例分析表明,该方法损伤定位准确并且具有较高的灵敏度,避免了使用原未损结构的模态参数,只需损伤结构的一阶或者前几阶模态信息就可以有效地进行损伤识别分析。通过大量模拟,给出了加筋板结构损伤的判别图。     

纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计

[目的]为了提高结构第1阶总体弯曲模态频率并降低低频范围纵横加筋圆锥壳尾端处的加速度总级,建立纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计的数学模型。[方法]采用有限元软件ANSYS对纵横加筋圆锥壳进行参数化建模,分析结构的振动模态以及在纵横加筋圆锥壳尾端施加垂直向下单位集中力情况下结构的响应。以Matlab为平台,使用遗传算法和宽容排序法对纵横加筋圆锥壳振动特性进行多目标优化求解。[结果]结果发现随着宽容度以及目标重量的增大,最优方案结构载荷处的加速度总级减小;单目标优化对于同一个目标值可以有多个方案与之对应。[结论]研究结果可为加筋圆锥壳结构声学设计提供参考。     

含损伤加筋板结构辐射声功率及指向性变异研究

本文采用结构声振特性中常用参数辐射声功率和辐射指向性来研究含损伤加筋结构的声辐射特性,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的辐射声功率和远场指向性.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.针对各向同性损伤单元,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.根据Rayleigh积分可以计算结构振动向外辐射的声压,进而可以得到辐射声功率和辐射指向性.考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对振动频率、模态以及辐射声功率和指向性的影响.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.     

船用电控型柴油机的最新技术进展

本文介绍了电控型柴油机的概念,主要以ME型电控柴油机为例介绍其结构特点,通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较,介绍了电控型柴油机的优点.并且与RT-flex型电控柴油机进行了比较和分析.     

增压器─柴油机实用配机计算方法

提出的柴油机与增压器匹配计算方法，即以柴油机与增压器匹配原理为基础，运用柴油机与增压器结构参数及其修正系数与匹配性能之间的对应原理，以综合参数来替代复杂且又难以获取的几何参数及其修正系数。各综合参数由运行柴油机的热工参数计算出。这种计算方法特别适用于营运中的增压器技术改造方案的预测。     

某型船舶舵鳍联合减摇控制策略研究

某船采用了8L48/60CR型电喷燃油共轨主推进柴油机,实现了高效环保等目标。但该柴油机燃油共轨系统压力高、结构复杂,出现泄漏故障时危害严重。本文通过对部件结构的分析研究,得出燃油共轨系统泄漏故障的准确快速诊断与处理方法,为设备检修提供了有效依据,大大提升了设备可靠性。     

基于神经网络的柴油机遥控系统故障智能诊断研究

为了克服传统模拟电路故障诊断方法的不足,通过对船舶柴油机遥控系统工作原理的分析,提出采用BP神经网络诊断船舶主机遥控系统的智能诊断方法。介绍BP神经网络结构确定方法及其数值优化技术,并以具体电路模块为例探讨神经网络在船舶柴油机遥控系统故障诊断中的应用。通过Matlab仿真可以发现基于BP神经网络的电路故障诊断方法具有自适应性好、训练时间短、准确性高等特点。     

船用柴油机电控共轨新技术的特点

主要阐述了电控共轨柴油机的工作过程和特点,着重分析和比较了两大主流机型(Sulzer RT-flex和MAN-B&W ME/ME-C).通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较,介绍了电控柴油机的优点,并探讨船用柴油机电子喷射燃油系统的运行管理措施,指出电控共轨燃油喷射系统NOx排放可完全符合MARPOL73/78国际防污公约的最新要求,并且能进一步改善船舶柴油机的经济性、可靠性,是船用柴油机的发展方向.     

船用柴油机性能指标分解与评估系统设计

船用柴油机性能评估对柴油机设计研发、关重件改进优化、性能提高具有十分重要的意义。为科学系统地对柴油机性能进行总体评估,本文针对柴油机八大性能指标,研究船用大功率柴油机主要性能指标的分解方法和各指标的响应关系。按照主要性能指标分解流程,完成柴油机性能评估系统的功能模块设计。开发基于Netty的用户端与服务器之间的通信框架,实现快速调用第三方专业计算软件以及与数据高频互传,大大提高了评估系统的数据响应和评估效率。以某型柴油机为例,对评估系统功能模块进行验证,为我国船用大功率柴油机实现“同步设计,同步评估”提供参考。     

舰用柴油机抗冲击评估研究概述

通过对舰用设备和舰用柴油机抗冲击评估研究现状的分析，结合柴油机的自身结构特点，提出了柴油机抗冲击评估研究的框架。分析了柴油机抗冲击评估的总体研究方法：多体动力学方法和有限元方法。提出了重要研究内容：柴油机冲击动力学的非线性问题、柴油机的冲击环境以及柴油机的冲击试验研究。指出了柴油机抗冲击评估需要注意的关键环节：动力传递组件、齿轮机构、轴承、凸轮机构、重要螺栓、间隙连接、管路等。     

船用发电柴油机的检查

本文介绍了船用柴油发电机检查的一般方法和检验中遇见的一些情况。希望能够对大家对船用发电柴油机的检查有所帮助。     

某船发电柴油机曲轴修理工艺分析

文章针对某散货船发电柴油机曲轴异常磨损问题,对曲轴修理工艺进行相关研究。首先介绍发电柴油机组的结构组成和曲轴存在的问题;接着分析曲轴磨损异常的原因并制定相应修理方案;然后组装发电柴油机并开机磨合,对检查存在的热态臂距差异常情况进行研究并制定调整方案;最后,继续磨合并进行负荷试验,测量热态臂距验证调整效果。研究结果表明,曲柄销轴就地磨削修理方案可行,靠近飞轮的NO.1缸曲柄臂距调整方法有效,可供同行修理中小型发电柴油机曲轴时参考借鉴。     

船用柴油机与燃气轮机动力装置的可靠性对比分析

从关键零部件数量、零部件制造材料、零部件工作条件和部件冗余数量角度,分别对船用柴油机和燃气轮机动力装置的不可靠度进行计算和对比分析。结果表明,柴油机动力装置包含的部件数量大,而燃气轮机动力装置结构相对简单,其结构可靠性高于柴油机动力装置。但对于多缸柴油机来说,由于冗余部件和冗余辅机系统的存在,柴油机动力装置的整体运行可靠性高于燃气轮机动力装置,说明柴油机动力装置的冗余部件对其运行可靠性非常重要。