船用阻尼材料研究进展

介绍船用阻尼材料的常用结构,提出阻尼材料的阻尼机理以及评定阻尼效果的方法,对国内外船用阻尼材料的研究现状进行分析,明确国内阻尼材料未来的研究方向.     

提高船用阻尼材料应用效果的优化设计方法

基于模态应变能法及结构动力学优化理论,研究提高船用阻尼材料应用效果的多种方法。方法1是在满足所使用阻尼材料重量相同的条件下,首先对阻尼材料进行一定百分比的开孔,与同等重量的实心阻尼材料结构相比,贴敷开孔阻尼材料的结构损耗因子得到了提高;其次,以所用阻尼材料重量为优化目标函数,在满足给定的整体结构损耗因子约束条件下,建立贴敷阻尼材料复合悬臂板优化模型。方法2主要优化设计复合板不同区域阻尼材料的厚度值。方法3则主要针对复合板不同区域阻尼材料的分布进行拓扑优化设计,得出在给定复合板前3阶模态损耗因子约束条件下阻尼材料的最佳厚度值和拓扑分布。研究结果表明：阻尼材料上一定百分比的开孔可有效提高结构减振效果;通过重量目标函数及考虑损耗因子约束的阻尼材料结构厚度优化和拓扑分布优化,可以找到满足指定减振要求下阻尼材料用量最小的结构,且拓扑分布优化效果更好。     

船舶结构复合阻尼材料减振性能实验研究

研制了一种自粘性复合阻尼减振胶板,在-30~60℃宽温域内,材料的平均损耗因子达到0.35。采用单点激励振动模态实验方法,研究了复合阻尼材料对船舶模型振动模态阻尼比的影响。采用动力设备运行模拟激励实验,研究了复合阻尼材料对船舶模型结构的阻尼减振效果。结果表明,粘贴复合阻尼材料后,船舶模型在500Hz范围内的模态阻尼比增加了6倍,船舶底舱结构的平均减振效果达到5dB,船舶甲板结构的平均减振效果达到6~11dB。实验研究结果对于船舶薄壁结构的阻尼减振设计具有参考价值。     

阻尼材料减振性能试验研究

介绍基于薄板阻尼复合试样的阻尼损耗因子和减振效果测量方法,开展三型阻尼材料复合试样的试验研究。分析阻尼损耗因子与减振效果测量结果之间的联系,比较不同厚度比条件下试样的减振效果,提出阻尼测量及数据处理的改进措施。     

船用颗粒阻尼能量损耗特性影响研究

颗粒阻尼技术作为抑制低频振动的重要方式,可应用于抑制船舶低频振动。为探索颗粒阻尼器的耗能机理,本文基于离散单元法对颗粒阻尼器在不同振幅、不同填充比、不同振动频率下的运动状态和耗能进行研究。结果表明：颗粒在填充比为50%的工况下,在不同振动频率和振幅激励时颗粒的运动状态比较丰富,出现了不规律的耗能现象;填充比为70%、90%时,颗粒的耗能随着振动的幅值和频率的增加而增加,特别是在颗粒填充比为70%、振动频率为120 Hz、振幅为5 mm的情况下,颗粒的耗能达到了顶峰。在损耗因子方面,振幅在1～4 mm时90%填充比要明显高于50%、70%填充比;在振幅为5 mm时,90%填充比低于70%填充比而高于50%填充比。     

约束阻尼层对钢板振动影响的试验与仿真

为研究不同阻尼层对结构振动特性的影响规律,基于模态应变能法和振动试验,研究钢板敷设不同厚度阻尼层和约束层前后的振动特性。对比辐射前后结构的插入损失和阻尼损耗因子,验证仿真模型的振动特性与试验具有良好的一致性。结果表明,阻尼层厚度越大,结构固有频率越低,损耗因子越高。随着阻尼层厚度的增加,自由阻尼板的减振性能变好,约束阻尼板的减振性能提升不太明显,而随着约束层厚度的增加,约束阻尼板的减振性能提升明显。     

SA-3型高阻尼粘弹性材料

本文介绍了新型ＳＡ－３高阻尼粘弹性材料的高阻尼性能、良好的耐水、耐油、耐盐雾和耐水压性能以及突出的阻燃性能。     

阻尼减振在潜艇管路上的应用研究

文章对表面阻尼处理进行了详细的理论分析,推导出管路阻尼处理后结构损耗因子计算公式,并计算出SA-3阻尼材料处理后潜艇液压管路的结构损耗因子.结果表明,该材料的高阻尼温度区正好符合潜艇的工作温度,且减振效果相当明显.     

敷设粘弹性阻尼的加筋板振动和阻尼分析

对敷设粘弹性阻尼的加筋板的固有频率和模态损耗因子进行了分析。考察了在加筋板结构上加自由阻尼层和加粘弹性筋梁的两种情况，分析了粘弹性阻尼材料模量、损耗因子、阻尼层厚度以及粘弹性梁剖面尺寸的影响。对粘弹性筋梁的讨论，拓宽了加筋板的粘弹性阻尼的敷设形式。     

新型船用减振复合材料阻尼性能实验研究

对新型船用减振复合材料-Al-20wt%Si自生梯度复合材料内、中、外层阻尼性能进行了实验研究，结果表明：过共晶Al-Si合金外层内耗高于中、内层、是中、内层的1.1倍；在频率高于170Hz时，内、中、外层试样对振动均出现衰减现象，在频率低于175Hz时，中层和内层对振动均出现放大现象，而外层在整个频率都有较好衰减效果。     

海洋工程钢结构腐蚀防护的研究进展

钢结构在海水中腐蚀损伤具有复杂性和多样性的特点,对其进行研究存在一定的挑战性。针对海洋工程装备的腐蚀问题,对钢结构在海水中的腐蚀机理、防腐寿命预测和评估进行概述。对比涂料防腐技术、金属涂层防腐技术、电化学防腐技术发现:国外有严格的国家环保法规,国内环保立法滞后,尤其涉及到高压低温环境中应用困难。     

阻尼支撑圈在齿轮箱中的应用

齿轮转子系统的动态激励主要通过滑动支持轴承传递给箱体,在滑动轴承部位采取措施可有效衰减振动传递。因此以某试验齿轮箱为研究对象,选择合适的高阻尼合金材料针对滑动轴承部位设计较为实用的减振支撑圈,并通过有限元方法求解减振支撑圈的强度、刚度特性和动态减振性能。在有限元计算分析的基础上,选择普通钢材和阻尼合金材料加工2组滑动轴承支撑圈试验件,分别装配到齿轮箱进行带载荷运行试验,对比分析试验数据证实阻尼减振支撑圈具有良好的减振效果。     

海上通信网络接口研究与实现

船域网是局域网通信网络技术在船舶上的一种重要应用,其能够提供船舶内多种设备、通信装置、人员的信息交互能力。然而,由于造船能力和船载设备的制约,构建完备和多功能的船域网较难实现,为解决这一问题,采用实用的船域网构建方案是必须的,这种方案在不更改原有船载设备的同时,通过建立和标准化各种设备的通信接口作为通信网关,构建一种能够满足多种通信需求,功能丰富的船域网络。本文针对如何设计和实现多种通信接口进行研究,并提出具体的实现方案,经过实验验证,本文提出的海上通信网络接口设计与实现方法能够应用于多种船舶和设备,具有较好的可用性。     

农业机械管状过渡阻尼结构参数分析及优化

  目的  为了进一步提高传统约束型阻尼结构的振动特性,对改进后的约束型垫高阻尼结构进行优化设计。  方法  首先,根据薄板弯曲理论和Hamilton变分原理探讨约束型垫高阻尼结构的动力学特性;其次,阐述粒子群算法迭代寻优的基本原理,提出优化含连续变量和离散变量的粒子群算法;最后,结合约束型垫高阻尼结构的动力学特性,运用改进的粒子群算法实现结构的优化配置。  结果  当算法搜索寻优到第12代时结果趋于稳定,表明算法已收敛。  结论  研究表明,粒子群算法能较好地求解约束型垫高阻尼结构动力学优化问题,且获得的最优化解可被应用于工程实际。     

复合材料在海洋工程中的应用

  目的  碳/玻混杂夹层板结构可有效提高船用复合材料层合板弯曲的刚度及强度。为探讨其耐撞击损伤及柔性层表面覆盖防护特性,开展了相关试验研究。  方法  采用落锤法对碳/玻混杂夹层板、玻璃纤维层合板以及碳/玻混杂+单侧贴敷橡胶复合板等3型平板的低速耐撞击性能进行对比试验,对3型结构撞击载荷作用下的宏观损伤形貌特征进行分析,并对比一阶模态阻尼比以评估3型平板的损伤程度特征规律。  结果  结果表明：相同冲击能量作用下,玻璃纤维层合板的损伤区域沿厚度方向呈现较为规则的圆台形,而碳/玻混杂板的损伤区域主要表现为较为明显的层间分层,并集中于碳纤维层与玻纤维层界面处;玻璃纤维层合板的层间损伤面积普遍小于碳/玻混杂夹层板;随着冲击能量的递增,冲击损伤程度的增加对碳/玻混杂夹层板一阶模态阻尼比的影响低于玻璃纤维层合板;单侧贴敷橡胶对碳/玻混杂板的防护作用随着冲击能量递增而减弱。  结论  研究结果为碳/玻混杂夹层板广泛运用于船舶领域提供了可靠的支撑。     

基于动态反馈线性化的海洋机器人近水面横摇减摇控制

海洋机器人在近水面低速航行时,在海浪干扰下将产生横摇运动,严重影响机器人安全性能,因此利用零航速减摇鳍系统对横摇运动加以有效控制.针对机器人非线性运动模型及零航速减摇鳍升力模型的特点,利用动态反馈线性化方法设计横摇减摇控制规律.该方法通过将原系统扩展为含有伪状态变量的新系统,实现系统线性化,解决由减摇鳍升力模型引起的系统非线性形式控制输入的问题.理论证明及仿真结果表明该横摇控制规律是稳定有效的.     

船舶机电系统可靠性评估方法研究

本文在总结船舶机电系统可靠性评估特点的基础上,分析了现有评估方法运用于船舶机电系统的不足,结合故障树通用模型,提出了基于相当故障树模型的系统可靠性综合评估方法。该方法先利用相当故障树模型简化系统层次,然后结合经典法计算,较好地解决了对船舶大型小子样复杂系统进行可靠性评估的问题。     

船用电梯安全空间保证技术研究

在船用环境中,船舶总体资源分配紧凑,在不借助辅助装置的前提下,船用电梯的安全空间通常不能完全保证。为了在少占用总体资源的同时保证船用电梯足够的安全空间,本文在解析各规范中对于船用电梯安全空间要求的基础上,针对采用不同驱动装置的船用电梯,提出保证其安全空间的方法,即合理设计和运用不同形式的检修保护装置,并初步探讨了检修保护装置的基本设计方法。     

减少船舶液压设备故障探析——两例船舶液压设备故障分析体会

引言随着船舶自动化及集成化程度的提高,液压传动技术已广泛地应用于现代船舶中,无论是大型远洋船舶,还是中小运输船舶,由于液压传动技术、各种液压设备的使用,使得船舶设备的可靠性及安全性大大提高,减少了船舶管理人员的工作强度,改善了船员的工作环境。在船上液压传动技术主