舰船载流管道的动态分析

分析计算载流管道在外部激振力和流体激励下的动态响应，比较在不同激振力频率和不同管内流速情况下的管道动态响应，根据舰船管道的实际情况，在载流管系的动态响应分析中引入基础振动的影响。     

壳式管道管壁振动能量流的测量方法

本文通过推导壳体型管道管壁振强,求得用表面振动量描述的管壁能量表达式,借助差分法化解偏导数,采用时域内测量频域内等效计算的方法实现了管壁能量流的测量.     

管道流固耦合振动及声传播的研究现状及展望

本文对管道振动及声传播领域的研究现状和水平分类作了比较全面的综述,并对今后开展潜艇管道振动、声传播及噪声控制的研究进行了展望。     

海底多段悬跨管道涡激振动特性分析

深海海底多跨管道相比于单跨,其涡激振动行为却更为复杂。文章考虑了两端跨肩和中间支撑处的管—土作用边界条件,提出了多跨管道涡激振动预报模型,标定了模型参数,并重点分析了跨肩边界条件、中间支撑条件和悬跨长度对管道涡激振动特性的影响。结果表明:较大的两端边界处扭转弹簧弹性系数、较大的中间支撑处扭转和拉伸弹簧弹性系数和较短的悬跨长度,会限制管道结构高阶模态的激发,同时还发现了振动能量会在相邻管跨之间传递的现象。     

输液管道流固耦合的响应分析

采用结构有限元方法和流体CFD方法,研究变化流速下结构和流体的瞬态响应,实现管道与流体间的双向耦合,并得到管道位移、水动压力的时间历程曲线。通过MATLAB频域转换得到了结构和流体的响应频率。     

充液管道的模态试验分析

对管道模型在空管、充不同种类以及不同量的液体的多种情况下的动态响应进行了测量。根据实测数据，分析比较了各种情况下管道的模态参数（模态频率、模态振型、模态阻尼）的变化规律，这些数据和规律对工程上充液管道系统的减振降噪技术有一定的参考价值。     

高速船垂向振动流固耦合分析

本文建立了一种二维实用模型,结构部分采用二维有限元法计算,流体部分采用考虑两种不同边界条件（线性自由表面条件和采用高频极限近似自由表面条件）的二维边界方法计算,应用改进的行列式搜索法以及交叉迭代法求解特征值及对应的特征向量,解决流固耦合问题。通过采用不同的附加质量计算方法及以不同的模型（杆－膜或梁－膜模型）分别进行计算,并对结果进行了比较分析。实船计算表明,本文所编制的程序计算结果可靠,具有较强的     

流—固耦合效应对桩柱频率特性的影响分析

基于流—固耦合的桩柱横向振动理论,利用有限元软件分析水深与桩柱高度之比、桩柱综合折算弹性模量、空心桩柱壁厚与外径之比等因素对流—固耦合效应的影响,分析结果表明:流—固耦合效应会减小桩柱的自振频率,桩柱的综合折算弹性模量会影响桩柱高、低阶横向振动频率的衰减,空心桩柱壁厚与外径之比会影响其一阶横向振动频率的衰减幅度。     

多跨充液管道的振动特性分析

  目的  为准确掌握输流管道的声振特性,对其开展数值模拟研究。  方法  首先,基于声固耦合理论建立输流管道数值模型;然后,通过参数化扫描求解管道声振模态的频散曲线,分析弹性壁输流管道内部分别为空气、水和原油时的频散特性以及管道绝对声压应力分布情况,研究管壁厚度、弹性壁和硬声场壁对管道频散特性的影响。  结果  结果显示：管壁厚度对管道弹性波传播模态影响较小,随着管壁厚度的增大,频散曲线向高频偏移,其影响主要在截止频率上;声固耦合的影响使得弹性管道模态数增加,增加的模态数主要是管壁形变模态;弹性壁与硬声场壁管内绝对声压分布情况基本一致;管道内部为液体或气体时其频散特性区别显著,内部为水或原油时频散特性较为相似,不过直通模式有所区别。  结论  研究结果可为舰船的输流管道声波法故障检测提供一定的理论依据。     

箱型船模底部板架流固耦合振动试验研究

对钢质箱型船模底板及板架进行了干模态和湿模态试验,通过试验结果和计算结果的比较,得出对工程计算中如何处理舱内水问题的相关结论。     

载流管道振动数值仿真与实验测试

载流管路在舰船上有着广泛的应用,其振动对于船舶设备安全以及船舶噪声大小都有较大影响。本文利用有限元软件Ansys的MFX模块,对流固耦合作用下载流管振动进行了仿真分析,并通过振动测试实验对Ansys仿真计算结果进行了验证,二者的一致性较好。     

利用DDAM方法分析舰用增压锅炉抗冲击特性

舰用设备的抗冲击能力关系到舰船生命力,是舰船抗冲击研究的重点.文中对动态设计分析方法(DDAM)进行详细介绍,采用DDAM对某舰用增压锅炉进行抗冲击分析,计及增压锅炉不同工作状态下内压变化对冲击响应的影响,计算结果得到了增压锅炉的抗冲击特性,表明工作状态使设备抗冲击能力降低,但DDAM分析工作应力对冲击响应的影响比较保守.本文旨在对舰用设备抗冲击分析设计提供参考.     

舰用大功率二级斜齿轮传动的振动分析

采用计算机模拟方法对舰用大功率二级斜齿轮传动的振动进行分析研究,在研究单级斜齿轮传动振动中,建立了齿面坐标系,引入了局部啮合刚度的概念,给出了齿轮啮合过程中单啮合刚度和总啮合刚度的一般计算公式,对加工,安装误差引起的激振力,则采用刚度加权法进行处理,在单级斜齿轮传动振动模型的基础上,建立了两级十二自由度的斜齿轮传动振动模型。在模型中进行了线性化处理,用ＲａｎｇｅＫｕｔｔａ法进行方程的求解,并比较了     

潜艇结构振动声辐射数值计算

采用有限元／边界元法对潜艇水下辐射噪声特性进行了研究。依据潜艇各种真实的结构尺寸和设备参数，利用有限元软件ANSYS建立了接近于真实潜艇的有限元模型，并利用该模型来计算潜艇在水下低速航行时200Hz以下频率段的辐射噪声。首先计算了潜艇在电机激励时非耐压壳体表面节点的位移，然后将计算所得的位移结果转换成节点速度导入SYSNOISE边界元模型，以作为边界元计算时的边界条件来研究潜艇的辐射噪声，最后将计算结果与实际测量结果进行了对比，结果显示，在63Hz以下的准确性较高，而在63—200Hz频率段的误差则较大。     

激励特性对L型板振动功率流的影响

  目的  耦合双层板结构是船体中的常见结构, 研究其结构振动及其功率流特性具有重要意义。  方法  基于薄板理论, 采用波动法建立有限尺寸双层板的振动模型, 在结构耦合及激励处离散, 由连续条件将各离散板的运动方程组装。运用上述方法, 验证波动法解析解与有限元法数值解的准确性。在此基础上, 分析激励力角度、连接件角度及其厚度对振动功率流的影响。  结果  研究结果表明:弯曲振动功率流和面内振动功率流均随着频率的增加而增大, 而面内振动功率流在低频段远小于弯曲振动功率流, 随着频率的增加, 二者逐渐靠近;弯曲振动功率流在全频段随着激励力角度的增加而增大, 面内振动功率流在高频段随之减小;随着连接件的倾角和厚度的增大, 都会使接收板的振动功率流降低。  结论  研究结果对于双层板结构的设计及应用具有一定的参考价值。     

不同流速下磁悬浮支撑单圆柱振子流致振动响应分析

利用流致振动进行海流能发电是当前可再生能源研究的重点,用磁悬浮支撑代替金属弹簧提供弹性回复力能有效延长装置使用寿命。本文基于等效磁荷法对永磁体间磁力求解,构造磁力弹簧位移函数,将磁力函数代入到STAR-CCM+中利用流固双向耦合法对单圆柱振子进行计算,研究磁悬浮支撑单圆柱振子在不同流速下的振动响应。结果表明：永磁弹簧压缩量为1.2D情况下,l=0.06 m的振子在0.4～1 m/s流速区间内能够保持较高的振幅与频率,l=0.07 m和l=0.08 m的振子在0.8～1 m/s流速区间内的频率较大,能达到2.6 Hz。     

海底悬跨管道在内流影响下的动力响应研究

海底管道是海洋油气工程的重要组成部分.如何保障海底管道的安全是设计和研究人员十分关心的问题之一.本文结合工程实际情况,应用有限元数值模型的耦合计算探讨了内流对海底悬跨管道动力响应的影响.针对水平输油悬跨管道,采用三维弹性动力学方程模拟管道,内部流体采用层流模型.通过在流固边界上反复迭代,进行管道及其内部流体系统的三维流固全耦合计算,得到管流耦合系统的固有频率,并与其它频率计算方法的计算结果进行了比较.同时对冲击载荷和波浪载荷作用下,不同流速内流对海底管道动力响应的影响进行了计算和比较分析.     

船用蒸汽管道系统振动及抗冲击特性有限元仿真分析

采用有限元方法对舰船用蒸汽管道系统的振动和抗冲击性能进行数值仿真分析,结果表明,在蒸汽管道系统中使用液压阻尼弹簧吊架,能较好地抑制蒸汽管道振动,降低冲击对蒸汽管道系统的损害。     

采用阻流板的海底管道自埋技术

上世纪80年代以来,国外关于海底管道自沉现象的实验研究和理论分析工作得到深入开展,出现了采用阻流板实现不挖沟的海底管道自埋技术,并已经在北海地区得到比较广泛的应用,取得良好的经济效益和环保效果.阻流板是一种安装在管道顶部的倒T型的结构物,其直立的鳍状物会显著改变管道周围的流场分布,从而加速管道的自埋过程.本文介绍采用阻流板的海底管道自埋技术的发展历程、工作原理、应用条件和功能特点,并提出结合我国海洋石油开发的具体环境条件,开展此项技术应用研究的建议,以期推动该技术在我国的推广应用.