舰艇机械设备冲击响应仿真建模计算方法综述

目前,舰艇机械设备的水下非接触爆炸冲击响应仿真计算评估已成为设备的抗冲强度考核的重要手段和优化设备抗冲设计的重要依据.全面评述了设备冲击动力学仿真建模和响应计算分析的几类方法,主要包括冲击因子法、直接积分法、(增量)模态叠加法、冲击响应谱法、动力设计分析法、有限元及其子结构法、多体动力学法、传递矩阵法等;分析了这些方法用于设备冲击响应仿真计算的理论依据、历史发展和现状以及各自的优劣;对设备联接部位的冲击动力学建模和计算也进行了介绍和总结;最后总结给出了各类方法的适宜应用场合.     

运转状态下推进轴系冲击动力响应分析

舰船推进轴系有可能在运转时遭受水下非接触爆炸冲击,而以往关于冲击响应的研究只是针对非运转状况。运转状态下轴系的冲击响应必须考虑陀螺效应和轴系本身工作载荷的影响。建立了考虑陀螺效应、剪切力、弯矩、支撑轴承油膜力的推进轴系冲击动力学模型。在时间域和空间域分别采用直接积分法和Galerkin有限元法求解方程,得到了系统冲击响应的时间历程。对一工程实例进行解算,得到的主要结论为:陀螺效应即转速对响应的影响明显;工作载荷增大了系统固有频率,使得冲击响应增大,但总的响应不是工作载荷和不考虑工作载荷时冲击响应的绝对值相加;在所提工程实例中,应力响应的大值集中在轴系的两端,即螺旋桨位置和推力轴承位置,最大响应位移在螺旋桨位置。     

船舶推进轴系冲击响应计算方法

主要分析动态设计方法(DDAM)进行船舶推进轴系抗冲击计算的不足,研究时域方法的可行性;并应用时域方法进行部分轴段和轴瓦的冲击响应计算,冲击激励采用BV0430标准;通过计算得到了Von Mises应力和位移响应,找到冲击薄弱部位和部件,给出冲击激励施加方法及其依据,为抗冲优化设计提供参考.     

燃气轮机叶片实体建模

提出燃气轮机空心叶片实体建模的新方法,即采用UG软件对燃气轮机叶片进行精确实体造型,利用UG自由曲面及片体的形成、修剪、精确缝合,建立空心叶片,充分发挥transform的精确定位,结合布尔运算形成精确的叶片复杂的内部结构,为结构强度、温度场等有限元分析提供基础。     

舰船艉轴密封系统有限元法分析

针对经典力学法只能求解较为简单的工程问题的缺陷,通过有限元法对舰船艉轴的两种常用密封形式进行了动力学分析,将计算结果通过数值方法加以整合,并从中找到与实际运行过程相符的计算结果进行分析,直观地展现了两种密封结构的优缺点.