带有浮筏隔振系统的船舶结构冲击响应的数值模拟

以某一舰船模型为对象。论述了有限元模型的建立、附连水质量及边界条件的处理等问题；计算了整个船舶的模态。通过模态试验验证了有限元模型的可靠性；分析了水下爆炸冲击波作用下船体结构和浮筏系统的冲击响应；模拟计算得出了浮筏系统参数对响应的影响规律。并将浮筏隔振系统和船体作为一体，研究整个船舶结构的冲击响应，所得到的结果对于研究浮筏系统的抗冲击设计具有参考价值。     

齿轮箱模态测试与分析

齿轮箱是舰船动力装置的一个重要部件，易出现故障，也是舰船振动与噪声的主要根源之一。本文在建立模态试验的理论模型后，采用锤击模态测试方法对某型齿轮箱模态进行了实测，测试结果显示了齿轮箱的振型并得到了模态参数，有助于掌握该型齿轮箱的动态特性。最后，对试验进行了总结并提出了建议。     

DDG-53舰桅杆和桅杆天线的模态试验

琼．保．琼斯号舰主桅杆结构和桅杆上天线的模态试验是一项大型工程的一部分，即精确地确定所建造桅杆／天线系统的动态特性和它在振动与水下爆炸冲击环境下的适存性，以前对ＤＤＧ－５１级舰进行了桅杆和天线的数学分析，估算了冲击试验下的加速度响应水平，计算表明某些部位的响应超标。而现在提供的模态试验结果则进一步提供了包括结构模态振型频率和阻尼的动响应特性。用以表示船舶结构柔性的试验数据包括支承桅杆的甲板舱。另外     

基于灰色理论的水下双层壳体振动与声辐射统计能量分析

本文采用统计能量分析对一双层圆柱壳体在水下的流固耦合振动和声辐射进行分析计算.首先对各系统的模态参数采用理论方法计算,与实验结果对比表明,误差较大.为此,本文提出用灰色理论预测各子系统模态参数,通过计算结果与实验结果进行对比,表明提出的方法可行,可以显著降低计算误差,为水下结构振动和声辐射计算提供了一个新思路.     

一种基于系统保形解耦的力源识别方法

基于模态分析法的力源时域识别方法中涉及利用模态矩阵将系统方程转化为非耦合形式,这仅对比例阻尼或经典阻尼系统才能实现。文章基于二阶系统保结构解耦方法建立了新的力源识别数学模型。首先利用Lancaster结构建立系统的解耦模型,并求得解耦变换;其次,利用解耦变换推导建立系统非耦合响应模型,并在微小时段内力源为线性变化的假设下,推导出具体的力源识别公式。最后,采用精细逐步积分方法,对模型进行解算,由结构动态响应反求力源的时间历程。数值实验不仅验证了所提方法可以提高识别精度,而且也验证了所提方法对非比例阻尼系统也是有效的,这也是文中方法的重点。     

电机机座螺栓结合面振动特性研究

通过对某典型电机机座进行系统的模态试验,分析不同螺栓结合面参数对机座模态的影响规律.根据所得规律,采取一种基于德国标准VDI2230的螺栓结合面建模方法建立机座有限元模型,再用Ansys对机座进行模态分析.对比仿真与试验结果表明,这种建模方法能较好地仿真螺栓结合面的振动特性.     

船用风机降噪设计研究

本文介绍了船用低噪声风机的设计思想及方法，应用振动模态试验技术，分析了的振动模态与噪声的相干关系，在机壳内粘贴模态阻尼板，改变了风机的模态，增加了阻尼，从而 风机的振动噪声。     

汽车排气系统模态仿真与试验分析

在NASTRAN软件环境下,利用有限元方法建立排气系统分析模型,进行汽车排气系统模态仿真,得到汽车排气系统的多阶模态固有频率、振型等参数.运用LMS Test.Lab软件进行汽车排气系统模态试验,并采用最小二乘复频域法进行试验模态参数识别,最后,将试验结果与数值模拟结果进行对比分析其模态振型和固有频率.结果表明:数值模拟结果和试验结果吻合度很高;在产品开发前期可以利用合理的排气系统仿真模型缩短产品开发周期,减少后期物理样机试验次数;同时也可以为后续的复杂结构开发研究提供依据.     

传动齿轮箱体的振动模态分析

齿轮传动装置是舰船的主要振动和噪声源之一,本文在建立传动齿轮箱体模态试验的理论模型和试验模型后,采用移动锤击法采集各点的冲击数据和响应数据.用最小二乘复指数法识别出箱体的模态参数,并与有限元计算结果进行了对比分析,证明本文所采用的研究齿轮传动箱振动模态的方法是行之有效的.     

结构系统动态响应计算的模态综合加速度法

本文基于模态综合超单元法和模态加速度叠加法的原理,提出了一种求解大型复杂结构动态响应的新方法。利用固定对接主模态,可使结构的副自由度全部精确地缩聚掉,大大降低求解方程的阶数。然后利用模态综合超单元法求结构系统的动态特性,最后用模态加速度叠加法求出有阻尼多自由度结构系统的动态响应值。关于结构系统阻尼如何确定,我们提出了一个新的思想。该思想以子结构为出发点。子结构的阻尼阵与子结构的刚度阵和质量阵成正比,其比例系数由试验或者以往积累的经验所确定。然后利用固定对接技术,将各子结构装配起来,就得到了整个结构系统的阻尼阵。这种处理方法的优点是明显的,因为子结构与整个结构系统相比,其阻尼是比较容易精确地确定的。应用以上提出的方法,与应用有限元技术求结构系统的整体解相比,CUP时间可大大节省,计算效率大为提高,並且具有很高的精度。又因为本文提出的方法是基于动态子结构法,所以大型复杂结构系统的动态响应计算可望在微机上进行。     

带有浮筏隔振系统的船舶结构冲击响应的数值模拟

以某一舰船模型为对象,论述了有限元模型的建立、附连水质量及边界条件的处理等问题;计算了整个船舶的模态,通过模态试验验证了有限元模型的可靠性;分析了水下爆炸冲击波作用下船体结构和浮筏系统的冲击响应;模拟计算得出了浮筏系统参数对响应的影响规律.并将浮筏隔振系统和船体作为一体,研究整个船舶结构的冲击响应,所得到的结果对于研究浮筏系统的抗冲击设计具有参考价值.     

基于MIMO法的行星齿轮减速器的模态试验

针对行星齿轮减速器,采用MIMO方法进行模态试验,将方案一(弹性绳悬挂)和方案二(弹性绳和充气轮胎混合支撑)两种形式下高频信号和低频信号得到的六组试验数据用LMS模态分析软件进行处理,得到七阶模态频率及其振型,及各阶模态的模态质量、模态刚度和模态阻尼等信息。最后分别对两种方案进行模态可信度和有效性分析,分析结果表明,两种方案在模态参数估计上都能取得相对合理的结果,方案二在获取低频模态信息方面效果较好,而方案一在获取高频模态信息方面效果较好,具体应用时应根据所关心的频段和模态参数选取不同方案的数据进行参考。     

一种模态切换水下机器人设计与模型实验研究

针对现有水下机器人模态(航态)单一的不足,完成了一种新型开架式模态切换水下机器人(MC-ROV)的总体设计方案,提出了ROV浮游与爬行模态切换方法,可实现浮游与爬行清污作业的自由切换,完成了ROV样机的装配,并进行了陆上系统测试、水密性测试、整体平衡实验。在此基础上开展了下水试航实验,实现了视频捕获、直航、回转、潜浮等功能,完成了推进系统的推力测试,测试数据为进一步开展MC-ROV操控性能的研究提供了理论参考和试验数据。     

基于伪并行改进遗传算法的限位器参数优化

冲击隔离系统限位器参数的优化问题是一个有约束的非线性优化问题，也是一种最困难的优化问题。利用伪并行遗传算法的思想，同时对基本遗传算法进行改造，提出了一种伪并行改进遗传算法（PPIGA），并将其用于冲击隔离系统限位器参数的优化，在优化过程中采用了增量模态叠加法计算冲击响应。作为算例，建立了与试验模型一致的浮筏隔振系统的限位器参数多目标优化模型。计算结果表明，通过优化得到的限位器优化参数能够满足约束条件并实现多目标优化。将增量模态叠加法和伪并行改进遗传算法相结合，解决了冲击隔离系统限位器参数的优化问题，这对于冲击隔离系统的优化设计具有重要的实际意义。     

舰艇结构水下振动和声辐射特性研究

以舰艇结构振动与噪声预报为研究背景，采用有限元和边界元相结合的方法研究水下航行器的振动和声辐射特性，提出对流固耦合界面、流场边界的处理方法，并采用模态试验对理论计算模型进行修正；通过对实验及计算结果的分析，探索了流体、圆柱形壳体、动力装置和隔振器组成的流固耦合体的动力学特性，为舰艇结构声学设计提供了参考。     

浮筏动力特性分析时瑞利阻尼系数的计算方法

为减小瑞利阻尼参数对浮筏动力特性分析精度的影响,根据试验测得的模态频率和模态阻尼比,利用加权最小二乘法计算瑞利阻尼系数,以使得各阶模态阻尼比相对误差的平方和最小,与常用方法相比,可得到更为满意的效果。参与加权最小二乘计算的模态阶数影响到模态阻尼比的相对误差,综合考虑模态参与因子和有效模态质量,确定了主自由度有效模态质量累计参与系数高于95%的模态选取原则。依据该原则,将加权最小二乘法用于浮筏动力分析中瑞利阻尼系数的确定,根据该模态选取原则所确定的阻尼系数能满足浮筏动力特性工程计算的实际需要。     

含脱层复合材料圆柱壳的振动模态试验分析

对复合材料圆柱壳在自由悬挂的边界条件下进行振动模态试验研究。介绍试验系统的构成及原理,提出试验方案。通过对7件复合材料圆柱壳试件进行系列化的振动模态试验及分析,讨论了不同铺层角度、脱层方式、脱层大小对复合材料结构的固有频率、振型的影响,与理论计算结果相比较,结果比较吻合。     

采用混合材料的离心风机转子的模态分析

多级离心风机转子模态分析是其动力学分析的一个重要方面.采用UG建立离心风机转子的三维模型,运用非结构化网格对风机转子模型进行网格划分,利用ANSYS对其进行模态分析.分析并探讨了自由模态和约束模态两种状态下的固有频率和振型,获得了各阶频率对应的振型图.改变风机转子结构材料属性,比较了Q235材料、铸铝材料以及混合材料所对应转子模态的固有频率和振型的改变.文中所做研究解决了该型号离心风机设计时的共振问题,同时也为其它离心风机的设计与动力学分析提供了参考.     

桅杆扭转振动测试方法和参数识别的研究

设计了一套利用线加速度传感器和传统的模态分析试验方法对扭转振动进行测试和参数识别的方案，并在桅杆的扭转振动模态测试中得到了成功运用；同时在试验过程中采用四点响应信号综合评估法。证实能有效地分离出混杂在扭转振动信号中的弯曲振动的频率成分，提高了结果的准确性。     

基于模态模型的船体薄板辐射响应变异性分析系统

传统系统不能在水中对振动频率和声辐射进行分析,存在分析效果差的问题,提出基于模态模型方法对船体薄板辐射响应变异性分析系统进行设计。架构船体薄板辐射响应变异性系统硬件框图,为了解决振动频率问题,需对结构中报警电路进行设计;针对硬件中的RS232转换器需对内部软件功能展开分析,利用模态模型分析声辐射耦合结果。由实验结果表明,该系统比传统系统辐射声功率等级高35 d B,分析效果较好,可在水中对振动频率和声辐射进行分析。