科考船雷达桅结构强度与振动分析控制

文章旨在研究搭载天气雷达的雷达桅结构强度和减振方法.通过分析天气雷达的安装要素和船载气象雷达稳定平台的工作原理,根据实船案例,利用有限元模型分析的方法,计算某型科考船上的雷达桅的固有频率,从雷达桅结构、强度以及雷达稳定平台的固有频率着手,重点讨论科考船上搭载天气雷达的雷达桅强度与振动分析控制.探究雷达桅振动的主要诱因,并提出天气雷达的安装建议和优化设计手段.     

应用TRIZ理论解决雷达桅结构振动问题研究

雷达桅是各类海上航行船舶必备的舾装件之一.船舶防泥沙压载舱使上层建筑增高,致使桅杆的高度增加以满足盲区要求,进而使雷达桅自身结构变得细高,增加了振动风险.本文基于发明问题解决理论的思想和方法,对雷达桅结构振动问题展开分析,利用系统功能分析、技术矛盾分析等工具提出雷达桅结构优化方案,并通过数值仿真进行验证.     

浅析雷达桅的设计及优化

本文通过对各种雷达桅体形式的分析和对比,并通过计算,实现雷达桅结构型式设计的优化.     

配置半环照灯的紧凑型雷达桅设计方案研究

详细阐述了配置半环照灯的紧凑型雷达桅布置方案,引入半环照灯概念,利用其180°可视范围的特点,实现环照灯的环照要求。从雷达桅布局、重量和高度控制、环照灯盲区分析、雷达桅自身维护等因素对该方案进行综合评定,为船舶设计提供了一种合理的更为简约的雷达桅方案。     

通过雷达桅修改降低船舶空高的实例研究

以111 000 t成品油船为研究对象,通过修改雷达桅和运用舾装附件,综合考虑各种限制条件,解决了船舶建造后期空高变更的问题。采用比较分析法,详细描述了解决问题的过程和思路,列举了问题的限制条件和解决方法,比较多个预先考虑的结局方案后得出最优方案,并对舾装附件的设计进行了介绍。修改后,该船顺利交付,实际运营后效果良好。     

锁相技术在船用雷达中的应用

介绍了锁相技术的基本原理、锁相环的组成,以及应用锁相技术的船用雷达频率源的设计方案及其相位噪声实际测试结果。该设计方案已通过技术评审,并已投入实际应用与生产中。     

基于ANSYS Workbench的船用橡胶减振器振动优化设计

文章针对某船用橡胶减振装置水平方向振动大而容易失稳的问题,提出了一种改进橡胶减振器动力学特性的优化设计方案。采用Pro/E软件建立分析模型,将模型导入到ANSYS Workbench结构分析模块中进行有限元分析,以减振橡胶尺寸参数为设计变量,减振装置的水平模态频率为目标函数,通过迭代计算得到橡胶尺寸的最优设计解。然后应用谐响应分析法分别计算优化前、后的减振装置在受到相同水平方向简谐激励力作用下的振动响应。结果表明,优化后的减振装置振幅大幅下降,优化效果明显,可为解决类似问题提供技术参考。     

反“隐身”技术在船用导航雷达中的应用

根据海警部队面临新的干扰-隐身问题，分析了可能实施的几种手术，由此提出了用频率捷变的方法预以解决的具体方案，并根据目前国内外的现有基础，论证了该方案在船用导航雷达中应用的可行性。     

7500t浮吊海浪激励下的谐响应分析

应用有限元软件ANSYS建立500t浮吊三维计算模型,以规则海浪载荷作用下船舶摇荡运动加速度作为基础激励,采用谐响应分析方法计算起吊7500t载荷时浮吊在海浪作用下的动力响应。计算结果表明,海浪方向为90°时浮吊动力响应比较大;吊重起升至比较高位置时,浮吊动力响应比较大;因船舶横摇大于纵摇,故浮吊的横向位移大于纵向和垂向位移,钢丝绳吊重横向摆角大于纵向摆角;臂架的最大动应力出现在根部主弦杆处,海浪载荷引起的浮吊结构动应力小于材料屈服强度。     

21世纪的船用雷达

国外船用雷达的最新发展表明了一种趋向,即雷达功能与电子海图功能将逐渐合二为一。比较典型的例子是德国ＳＴＮＡｔｌａｓ公司把电子海图要素叠加在ＡＲＰＡ雷达上,而英国船商公司把雷达回波叠架在电子海图上。两种叠加方式在技术上已经十分可靠,但技术的推广将取决于性能价格比,灵活性和用户的喜好。根据船商公司在雷达领域的最新资料,分析船用雷达目前存在的问题,并探讨船雷达在２１世纪的发展方向。     

复合材料—钢混合结构封闭式桅杆振动特性研究

由于隐身性的需求,复合材料—钢混合结构的封闭式桅杆逐渐在舰船上使用。开展了复合材料—钢混合结构封闭式桅杆的模态试验,通过实验检验了桅杆数值计算模型,并采用数值方法研究了雷达罩复合材料夹层板板厚对桅杆和顶部雷达罩振动特性的影响规律,通过研究发现复合材料夹层板振动特性良好。此外,根据八边形桅杆的数值计算结果提出了雷达罩总体和局部振动频率的预测方法,通过四边形和六边形桅杆的检验,证明此种预测方法具有普遍意义,为封闭式综合集成桅杆的结构设计提供了有益的参考。     

船舶尾板振动性能研究

通过应用有限元法和流体边界元法对船舶尾板的振动性能作较全面的分析研究,从而了解尾板自身的振动特性及尾板对船体结构振动响应的影响,为尾板的设计提供结构动力性能方面的依据。     

30万吨FPSO生活楼设计过程中的振动控制

基于某30万吨FPSO规格书对生活楼舒适性高要求下的生活楼设计方案进行更改,使用有限元法分析生活楼设计方案变化对其振动特性的影响。对新FPSO生活楼设计方案的固有特性和其在柴油机输出激振力作用下的振动响应进行计算,将计算结果与原方案进行对比,并依据振动控制要求为该FPSO柴油机选型提出参考建议。     

两种典型桅杆的多极化RCS统计分析

对舰船RCS基本统计量进行归类和分析,以桁架式和封闭式桅杆缩比模型为研究对象,基于快速多极子方法,对其在各种极化组合下的单站RCS进行计算和统计分析.结果显示：桅杆的RCS随雷达波入射姿态角有较多的起伏,且幅值较大,RCS序列密度峰值偏向低于平均值方向.封闭式桅杆比桁架式桅杆的整体的隐身效果更好,但在当舰船处于最不利角度时封闭式桅杆的隐身效果并不一定占优.RCS分布在不同极化方式下均存在差异,在进行桅杆隐身设计或分类识别时应不建议考评单个极化方式,但可忽略交叉极化工况.     

数字技术在船用频率捷变雷达信标中的应用

数字技术正渗透到一切电子设计部门,特别是雷达领域。本文叙述了数字技术在频率捷变雷达信标中的应用,它可克服模拟电路的局限性,特别是采用微处理机后,拓展了增强雷达信标功能的途径,如旁瓣的有效抑制、信标机状态的自检及性能自测并遥报、信标机的非实时应答响应、电源的自动搜索控制等。     

桅杆振动计算边界条件研究

文章通过对多种边界条件的模型进行振动模态计算,探讨了影响桅杆一阶振动频率的因素,并且通过增加弹簧支撑来代替桅杆底部和侧面的支撑船体结构,结果令人满意.同时探讨了一种更加简化的桅杆模型来进行振动模态计算,使计算量大大减少,方便了桅杆设计.     

相似理论下的桨-轴系统振动特性分析

为更好地了解桨-轴系统的振动特性,以某桨-轴系统为研究对象,基于ANSYS Workbench平台下多个模块建立仿真分析,对缩尺模型下的桨-轴系统计入水压力和离心力的振动进行研究。桨-轴系统振动相似性的研究采用原尺寸模型与缩尺模型,分别求解其固有频率、振型及幅频曲线进行相似性验证。将验证的缩尺模型进行考虑水压力与离心力的振动特性研究。水压力利用Fluent模块对螺旋桨进行敞水计算。将计算结果采用单向流固耦合的方法进行加载。离心力模拟以设置不同的旋转速度实现。谐响应分析采用模态叠加法进行计算。研究表明,缩尺模型在固有频率、振型及幅频曲线上的结果与原模型计算结果基本一致。计入水压力与离心力的桨-轴系统固有频率会有所降低。水压力对桨-轴系统的纵向固有频率影响较大。离心力对桨-轴系统的固有频率影响不明显。     

推力轴承轴向刚度对船舶轴系振动响应的影响

采用ANSYS有限元软件对某型舰船轴系进行相似建模,并计入螺旋桨激振力,研究不同推力轴承轴向刚度下的轴系振动特性,分析螺旋桨激振力通过轴系的传递状况。计算结果表明,增大推力轴承轴向刚度能有效衰减振动沿着纵向振动经过船体结构的传递,有一定减振降噪的作用。     

水下航行体纵向振动特性分析

对具有双层壳体结构的潜艇状水下航行体的纵向振动特性进行了研究。采用有限元方法计算了纵向振动湿模态的固有频率和振型,发现该水下航行体内层壳板具有两种典型的纵向总振动振型：“振动节面振型”和“错动块振型”,而外层壳板以局部振动为主。