舰船阻振质量刚性隔振特性研究

利用波动理论的分析、处理方法,分析了阻振质量对船体结构中振动波传递的阻抑特性,讨论了阻振质量偏心布置对其隔振性能的影响。在此基础之上,突破传统柔性隔振理论的局限,开展双层壳动力舱段阻振质量刚性隔振特性研究,从阻抗失配的角度出发,初步给出了具有高传递损失特性的舱壁及出海管道系统结构形式,为船舶结构声学提供参考。研究结果表明：不同形式的阻振质量增大了船体结构的阻抗失配程度,加剧了振动波在船体结构中的波型转换、散射和反射,显著降低了动力舱段中高频带的振动和声辐射。     

使用遗传算法的油船舱壁结构优化设计

本文应用遗传算法研究了带９个设计变量的油船槽形舱壁结构的最小重量问题。通过数值计算，对遗传算法的收敛速度进行了讨论。     

角形刚性阻振结构在船舶舱壁的应用研究

运用波动理论分析了刚性阻振结构对振动波的阻抑特性,基于阻抗失配原理设计了多种刚性阻振结构,并将其应用于船舶舱壁典型的“十”字结构处的刚性阻振隔振设计。在基座处施加激励力,数值计算得到模型在不同刚性阻振设计下的加速度传递函数、振级落差。通过对比分析可知：角形阻振质量带相对于方形阻振质量带具有更宽的阻隔频率以及更高的传递损失,中低频角形阻振质量带的隔振效果好,而高频角形空心阻振质量带的隔振效果好。     

对某散货船舱壁结构—典型缺陷的分析和处理

2000年5月,香港某公司的一艘7万t散货轮在中远南通远洋船务公司进行修理,并由中国船级社南通办事处进行第二次特别检验.在验船师按照ESP计划对货舱槽形舱壁进行近观检验时发现,第四货舱的前后槽形横舱壁与上凳底板及上凳底板与上凳斜板的焊缝多处裂开,且上凳底板局部撕裂,尤其是在靠近舷侧的两个槽形,参见图1.这一问题不仅引起验船师的重视,且办事处领导也亲临现场,分析结构损坏的原因,积极探讨既安全又经济的修理方案.笔者以为,这类缺陷反映出在设计阶段对相关结构节点的技术处理上有值得商榷之处.考虑到这种结构设计常见于常规散货船,因此撰写此文,与大家共同探讨,同时提醒相关管理和检验人员对这类结构缺陷的关注.     

含阻振质量的L型结构在舱段壳体隔振中的应用

利用波动理论分析L型连接板转角处阻振质量阻抑振动波传递的特性,基于阻抗失配和波形转换原理,将此阻抑技术引入壳体隔振设计中,数值计算壳体隔振设计前后的振动与声辐射性能,讨论阻振质量的重量和截面尺寸对其隔振性能的影响,并在此基础上根据模态控制法进一步对壳体隔振设计进行探讨。研究结果表明：将转角含阻振质量的L型连接结构引入壳体隔振设计,不仅能有效降低动力舱段结构的振动,而且还能显著隔离振动波向邻近舱段的传递;在总的阻振质量不变的前提下,合理地布置变质量变截面的阻振质量能显著提高总的隔振降噪效果。     

环形阻振质量隔振降噪的实船应用研究

阻振质量与传统减振器的减振机理有很大不同,属于刚性减振器.从工程应用的角度出发,分析阻振质量对振动波传播的影响,采用有限元法探讨环形阻振质量带的阻振特性,分析不同矩形截面形状和不同圆环形状参数对阻振质量隔振特性的影响,最后将环形阻振质量引入双层壳复杂船舶动力艇舱,对环形阻振质量的减振效果进行数值分析.结果表明,阻振质量能有效降低船舶动力舱段的振动及声辐射,为实际水下航行器减振降噪设计提供了新的思路.     

阻振质量对板平面弯曲波传播的阻抑

研究了无限板上受点激励时阻振质量对结构声传递的阻抑,采用基于能量观点的隔振度来定义阻振质量的阻抑作用.通过理论分析验证了隔振度简化公式的可行性.发现板平面弯曲波分别和阻振质量的弯曲波和扭转波达到最佳耦合时,平面弯曲波发生最大透射.算例分析和试验研究论证了理论分析的正确性,为阻振质量应用于结构声传递途径的控制提供了理论和试验基础.     

方钢隔振结构对结构噪声隔离作用的理论分析与试验

利用波动理论的分析、处理方法,分析振动波在钢板结构中传播遇到方钢结构时的反射、透射等传播规律,分析了方钢结构隔振降噪的机理,得出了隔振系数的具体表达式,并给出了隔声量随频率及方钢尺寸的变化曲线.最后,建立了"T"形组合板结构试验模型,在两块板的结合部位加方钢,试验研究了振动波从垂直板经方钢而传至水平板的过程,并通过比较有无方钢情况下水平板的响应,以验证方钢减振降噪的效果.研究结果表明:方钢的存在起到了明显的隔振作用,水平板的平均减振效果达5dB,研究所得结论在船体结构减振降噪中具有重要的应用价值.     

阻振质量刚性隔振在舰船基座结构中应用研究

基于波动理论,探讨了阻振质量对典型船体连接结构中振动波传递的阻抑特性。兼顾基座阻振质量布置工艺,开展了阻振质量偏心距对其隔振特性的影响研究。从工程应用的角度出发,将阻振质量带引入动力舱段基座结构的刚性隔振设计中,联合应用声固耦合法和统计能量法数值研究了阻振质量截面尺寸、截面形状参数和布置位置对舱段全频段隔振特性的影响规律。在此基础上,开发了动力舱段基座阻振质量隔振效果工程快速预报方法,旨在为艇体早期结构声学设计提供参考。     

方钢隔振结构对结构噪声隔离作用的理论分析与试验

  目的  研究采用阻振结构环路降低甲板结构平均振级、阻隔甲板结构低频振动向外传递的可行性。  方法  采用数值预报方法,分析阻振结构环路形式及截面参数对甲板及其邻近舱壁结构低频振动传递的影响。通过对比得出阻振效果较佳的阻振结构环路形式。在此基础上,开展阻振环路截面参数化研究,提出较优的甲板结构低频减振设计方案。  结果  研究表明：当阻振结构增重不超过主机舱总质量的5%时,同等质量的矩形多级阻振结构环路相对于其他环路形式具有更好的阻振效果;针对宽度不小于50 mm的阻振结构,当高度选择500 mm这一相对较优值时,选择宽度相对较小的阻振空心方钢,对降低甲板及邻近的舱壁结构平均振级的效果更好。  结论  研究结果为海洋平台甲板结构低频隔振设计提供了新思路。     

聚氨酯夹层隔振特性及模型试验研究

The vibration isolation performances of typical hull structure with viscoelastic interlayer are analyzed ac-cording to wave theory, and the influences of interlayer Young's modulus and length on the vibration reduction are dis-cussed. The theoretical analysis shows that combination of polyurethane interlayer with blocking mass can enhance the vibra-tion isolation performance and expand isolation frequency band. In order to verify the effectiveness of polyurethane interlay-er, the model test of power cabin's vibration is carried out. The test data shows that the reduction of 20–1000 Hz variation acoustic level at hull shell is more than 5 dB.     

Research on stability design of a bar-reinforced spherical bulkhead

In this paper, the stability of a concave spherical stem bulkhead under the pumping load when still lying at the slipway is analyzed. The stability of the spherical stem bulkhead with different shell thickness and reinforcing forms is discussed. According to the results of stability analysis, the optimization design of the spherical stem bulkhead stability is performed. On the basis of considering the machining technical requirements of the bulkhead, a rational design of the spherical stem bulkhead structure is obtained. This paper has a certain value to the design of submarine's spherical stem bulkhead.     

潜艇内部平面舱壁设计研究

对国内潜艇内部平面舱壁的设计现状进行了分析研究,补充与完善了水平大梁与垂直梁肘板处的弯矩与剪力的公式.采用优化设计方法完成了对舱壁板、水平大梁、水平大梁肘板、垂直梁、垂直梁肘板的全部设计计算,使内部舱壁的设计更合理、更科学.对舱壁板厚度的设置提出了控制条件,分析了舱壁板厚度、水平大梁腹板厚度、垂直梁腹板厚度、垂直梁间距对舱壁总重的影响.     

气垫船铝合金整体壁板应用初探

气垫船的高速性特点决定了全船重量控制的重要性。在影响结构重量的主要因素中,材料的选择尤为重要,为此大、中型气垫船船体材料都采用铝合金。而传统铝合金焊接结构在实际应用中存在着焊接变形较大且难以控制,焊缝和焊接热影响区力学性能下降等不足。文章首先基于气垫船船体线型简单、平直的特点提出了铝合金整体壁板的概念,并由此引出悬架式骨架系统;其次分析了铝合金整体壁板的优点;此外,文中还在国外应用背景基础上总结了整体壁板应用注意事项;最后提出了应用及优化上亟待解决的问题,为后续研究及推广应用提供参考。     

当前浮式平台船体结构分析的方法与重点综述(英文)

浮式平台概念的选择及其结构设计是深水工程项目的关键环节之一.它决定了平台在波浪载荷作用下的动力学响应、立管在深水条件下的运动以及进行平台建造与安装的技术难度等.结构强度、结构的抗疲劳性能以及结构的整体和局部稳定性能是浮式平台设计必须重点考虑的三个主要方面.总结了当前浮式平台设计的主要方法和它的主要任务以及技术要求,着重分析了设计过程中的主要技术难点及重点;最后,讨论了浮式平台结构设计的潜在发展趋势.     

基于阻抗失配原理的潜艇隔振基座结构设计

研究了潜艇阻抗失配基座对平面弯曲波传递的阻抑特性。基于波动理论,根据不均质结构中波型转换、阻抗特性,推导并给出了弯曲波在潜艇基座结构的透声系数及隔声量公式。在理论分析基础上,基于阻抗失配原理,对某典型基座结构进行隔振设计。数值结果表明阻抗失配基座加剧了振动波在基座中的波形转换、散射和反射。     

Research and development of a digital design system for hull structures

Methods used for digital ship design were studied and formed the basis of a proposed frame model suitable for ship construction modeling. Based on 3-D modeling software, a digital design system for hull structures was developed. Basic software systems for modeling, modifying, and assembly simulation were developed. The system has good compatibility, and models created by it can be saved in different 3-D file formats, and 2D engineering drawings can be output directly. The model can be modified dynamically, overcoming the necessity of repeated modifications during hull structural design. Through operations such as model construction, intervention inspection, and collision detection, problems can be identified and modified during the hull structural design stage. Technologies for centralized control of the system, database management, and 3-D digital design are integrated into this digital model in the preliminary design stage of shipbuilding.