圆筒型FPSO阻尼板结构强度计算方法研究

阻尼板作为增加圆筒型FPSO附连水质量和黏性阻尼的关键装置,可有效降低垂荡和横摇运动.阻尼板通常为与柱型筒体相连的悬臂梁式箱型结构,阻尼板及其与筒体连接区域处的结构设计及强度校核是圆筒型FPSO结构设计的关键.以阻尼板处最大压力及最大阻尼力作为目标设计载荷,采用子模型法校核其结构强度,以总强度分析得到的变形作为子模型边界条件,采用Morison法模拟黏性阻尼载荷,对阻尼板结构强度进行校核分析,为阻尼板的结构设计提供依据和指导.     

波形钢腹板连续梁桥减隔震设计研究

以富山赣江特大桥主桥为背景,使用ETABS软件模拟了波形钢腹板单箱两室连续梁桥动力有限元模型。研究粘滞阻尼器减震效果好坏与其阻尼系数和阻尼指数的关系;分别建立了支座为摩擦摆隔震支座、粘滞阻尼器和高阻尼橡胶支座的波形钢腹板连续梁桥的有限元模型,通过使用了三种不同减隔震装置的有限元模型得到的数据进行对比分析。分析结果表明:当需要减小波形钢腹板连续梁桥主梁顺桥向震动时采用粘滞阻尼器的效果最为明显。高阻尼橡胶支座对波形钢腹板连续梁桥的隔震效果其次,设置高阻尼橡胶支座会增加主梁所受的轴力,抗扭性能较好的波形钢腹板桥型可以采用摩擦摆支座来减少地震对结构的破坏。摩擦摆隔震支座对波形钢腹板连续梁桥的效果最低相较于粘滞阻尼器和高阻尼橡胶支座,抗扭性能较好的波形钢腹板桥型可以采用摩擦摆支座来减少地震对结构的破坏。     

船舶板壳结构的振动功率流分析

基于功率流采用有限元法研究了板、壳结构的振动功率流特性,分析结构阻尼、阻尼器、加强筋等参数对结构功率流的影响,给出了相应的功率流矢量图和功率流-频率曲线图.分析表明,结构阻尼的改变、阻尼器阻尼值的变化均没有改变系统的固有频率,但随着结构阻尼的增大或阻尼器阻尼值的减小,结构振动响应的峰值变小了;加强筋明显改变了功率流的大小和传播路径.     

基于MR阻尼器的单自由度系统减振特性分析

在不同频率和振幅的正弦激励下,研究了基于磁流变阻尼器的单自由度弹簧阻尼系统的振动特性,分析了磁流变阻尼器的减振控制效果.主要通过建立磁流变阻尼器的振动实验模型,并在不同激励工况下测试了系统的振动特性.研究结果表明:系统在低频区30Hz内随着激励振幅和频率的提高减振效果越好,且激励频率对减振效果的影响更明显.当激励频率与系统一阶固有频率接近时,系统也具有良好的减振效果.     

船舶辅机单层半主动非线性隔振系统振动特性分析

文章针对磁流变阻尼器提出了一个简单的修正Bingham模型。基于修正Bingham模型建立了船舶单层隔振系统的非线性动力学方程,通过平均法得到了半主动隔振系统发生主共振时的理论解,并进行了数值验证。结果表明:采用平均法得到的理论解和数值解有很好的一致性;在主共振区:磁流变阻尼器的阻尼和控制力对半主动隔振系统的幅频响应影响都很明显。半主动隔振系统的幅频响应振幅随着阻尼和控制力的增加都显著减小。在非共振区:磁流变阻尼器的阻尼、控制力和零力速度对系统的响应影响都很小。     

基于颗粒阻尼技术的海洋平台桁架结构振动特性研究

针对海洋平台桁架结构长期处于强紫外线的工作环境,传统的粘弹性阻尼减振方法存在易老化等问题,提出将颗粒阻尼技术应用于海洋平台桁架结构的减振.使用NASTRAN建立桁架结构的有限元模型,基于离散元法建立颗粒阻尼器模型,分析颗粒填充率、颗粒直径和密度等参数对减振效果的影响规律,研究结果表明:带颗粒阻尼器的海洋平台桁架结构振动特性曲线与试验数据误吻合良好,能满足工程计算精度要求;颗粒阻尼能在较大频带内有效降低海洋平台桁架结构振动.仿真模型可用于指导带颗粒阻尼器桁架结构的关键参数设计与性能预测,为海洋平台桁架结构的减振提供了一种新的思路.     

船舶泵控式抗横倾系统的设计与抗横倾验证

为了解决传统的船舶抗横倾系统存在生产成本高、横倾补偿速率低等问题,设计泵控式抗横倾系统,针对船舶本身质量惯性大,在横倾平衡调节过程中采用传统PID控制存在调节时间长、系统超调量大的问题,设计一种模糊PID控制策略。分析船舶泵控式抗横倾系统的结构组成和工作原理,建立实际船舶泵控式抗横倾系统Simulink模型,设计系统模糊PID控制器,在Matlab环境中进行仿真实验,结果表明,相比于PID控制,采用模糊PID控制系统最大超调量减少30%,船舶恢复平衡时间减少了90 s,搭建泵控式抗横倾系统试验平台并进行抗横倾试验,验证了该抗横倾系统的实用性。     

机械可调阻尼系数黏滞流体阻尼器设计与开发

为了满足特定需求,开发了一型机械可调阻尼系数阻尼器。采用第三代黏滞阻尼器技术,结合其出力机理,使用N-S方程推导了阻尼器出力,通过外置阀门调节其开口,实现了阻尼器阻尼系数可调节。在理论与数值仿真基础上,通过样机试验,验证了理论、数值仿真与试验的一致性。所开发的机械可调阻尼系数阻尼器满足工程试验需求。     

船舶管路系统振动控制研究

船舶管路系统振动噪声控制问题依然有待解决,极大影响船舶的声学性能。本文通过实船测试和理论分析提出一种新的管路系统被动控制技术。首先对调谐质量阻尼器进行理论建模,分析了质量比、阻尼因子、频率比等调谐质量阻尼器参数对其性能的影响;然后通过船管路系统振动测试确定了重点控制对象和重点控制频率,并据此对调谐质量阻尼器进行参数优化和结构设计;最后通过有限元分析软件Ansys进行了振动抑制效果的验证,结果表明管路系统振动被有效抑制。     

泵控液压缸操舵系统压力冲击特性研究

泵控液压缸操舵系统因工况复杂、负载变化大、变量泵装置惯量较大等因素,使其产生的压力冲击对系统效率、平稳性及准确性造成了不利影响。首先对泵控液压缸操舵系统进行物理建模,采用Simulink对系统进行动态特性的仿真研究;其后在AMESim软件中建立泵控液压缸操舵系统模型,仿真液压缸压力冲击,并与Simulink仿真结果对比,确定模型的正确性。在此基础上,重点分析航速、伺服控制系统中阀控液压缸弹簧弹性系数以及舵角速度对系统冲击特性的影响,据此得到减小压力冲击的设计方法和控制结论,为改善泵控舵的性能提供理论依据。     

空心轴系纵向振动粘弹性调谐阻尼器

针对空心轴系纵向振动问题,文章提出了利用粘弹性调谐阻尼器对其进行振动控制的方法。基于有阻尼动力吸振器的原理,文中首先详细地介绍了该种阻尼器的设计过程,并运用理论方法和有限元方法对调谐阻尼器的减振效果进行了分析,分析结果表明：对于轴系的纵向振动,调谐阻尼器的减振效果取决于粘弹性材料的损耗因子,对于轴系-调谐阻尼器系统,粘弹性材料的损耗因子存在一个最优值,当粘弹性材料的损耗因子处于其最优值时,调谐阻尼器能取得非常好的减振效果。     

缸体旋转式柱塞泵配油盘结构设计与分析

缸体旋转式液压轴向柱塞泵的配流结构设计合理与否是影响该泵工作噪声和发热以及使用寿命的主要因素之一.围绕典型缸体旋转式轴向柱塞泵配流过程中产生的压力瞬变和流量脉动,以及配流噪声产生的机理进行分析研究.提出采用在高低压腰形槽的始端设置具有两种宽度夹角的双级三角阻尼槽、阻尼孔配阻尼槽以及多槽结构等设计方案,并进行分析比较优化结构设计.     

设置软钢阻尼器的钢框架消能减震性能研究

通过在钢结构模型楼层设置软钢阻尼器,采用质点系模型和自编时程分析法程序,讨论了阻尼器设置参数与楼层动力响应值减震效果之间的关系,分别研究了楼层和阻尼器的塑性能与阻尼器有效刚度之间的关系．结果表明：层间最大位移角的减震效果最好,且有控楼层要好于无控楼层;最大速度和最大加速度的减震效果与阻尼器设置参数、输人地震动有关;随着阻尼器有效刚度的增大,有控楼层的楼层最大剪力降低,楼层的塑性能减少,阻尼器的塑性能增多且幅度下降．     

船舶辅机双层半主动非线性 隔振系统振动特性分析

文章采用一种修正的Bingham模型建立磁流变阻尼器的非线性力学模型。基于修正Bingham模型建立了船舶双层隔振系统的非线性动力学方程,研究了船舶辅机双层半主动隔振系统的主共振特性,采用平均法得到了船舶辅机双层半主动隔振系统的理论解,并运用Maple数值仿真对理论解进行了验证。分析了船舶辅机双层半主动隔振系统主要参数对系统主共振的影响。研究结果表明:阻尼系数和控制力对主共振时系统的振动传递率影响明显,振动传递随着阻尼系数、控制力的增加而减小;零力速度对系统振动传递率影响很小。     

半主动浮筏隔振系统的模糊PID控制

对带有电流变液智能阻尼器的半主动双层浮筏隔振系统设计了一种模糊PID控制器.将半主动浮筏隔振系统中间质量的位移及其导数作为模糊控制器的输入,PID控制器的三个增益参数作为其输出,利用电流变液智能阻尼器的阻尼力可随电压变化的特性来降低中间质量的振动.仿真分析了多种激励下浮筏隔振系统的输出力响应.仿真结果表明:与最优被动阻尼和电流变液阻尼器最大阻尼系统相比,模糊PID控制下的半主动浮筏隔振系统的减振效果最好.     

附加阻尼器两相邻结构的减震性能研究

为了研究在体系之间附加阻尼器的相邻结构的减震性能,文中以两相邻单自由度体系(2-sdof)为算例模型,以两结构的位移响应传递率为性能指标,分析了在结构间分别附加黏滞阻尼器以及金属阻尼器时对应的附加阻尼器阻尼参数与结构参数之间的关系,并通过理论推导得出最佳阻尼参数与结构参数之间的关系.根据得出的最适阻尼公式,研究了在体系间同时附加这两种阻尼器时对应的位移响应.最后通过位移响应曲线对比分析了分别附加黏滞阻尼器、金属阻尼器以及同时附加两种阻尼器时位移响应之间的关系.     

基于MR阻尼器的船用隔离器系统试验研究

随着船舶技术的发展，现代船舶对船用隔离器系统提出了越来越高的要求，即船用隔离器系统应同时具备低频减振和高频抗冲击的能力，这是传统的船用减振器系统所无法做到的．为了解决此问题，本文提出了一种新的船用隔离器系统，该系统由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器相并联组成．文中对该船用隔离器系统的减振和抗冲击性能进行了模型试验研究。减振试验的激振力频率为1-15Hz，力幅为2．94．11．76kN；冲击试验的最大冲击输入加速度为20g，脉宽为10ms，减振试验和冲击试验均采用MTS液压加载系统来进行．试验结果表明，该船用隔离器系统具有较好的减振效果，使用了MR阻尼器后系统得共振峰值被明显的削弱；在冲击试验中，冲击响应的衰减速度随着MR阻尼器的阻尼增加而明显加快，但是MR阻尼器再冲击瞬间的出力特性明显与低频振动情况下不同，MR阻尼器的出力表现为受控制电流强度影响不大．     

考虑未知死区输入的船舶鲁棒自适应动力定位控制

为解决动力定位船舶的模型结构和参数不确定、执行伺服系统的死区非线性问题,基于Backstepping方法提出了一种具有死区补偿机制的鲁棒自适应动力定位控制算法.该算法采用鲁棒神经阻尼技术对模型不确定性进行逼近,同时引入平滑的死区逆模型对死区输入进行补偿,以确保动力定位船舶能够稳定地保持在期望的位置和航向.基于Lyapu...     

热辐射影响下磁流变阻尼器温升建模及试验

为提高磁流变阻尼器在海洋工程复杂环境下动力学性能,研究太阳热辐射对磁流变阻尼器表面温升影响。分析阻尼器的温升原理,结合磁场有限元仿真建立磁流变阻尼器内部做功与外部热辐射混合作用的表面温升模型,采用四阶Runge-Kutta方法求解方程;搭建以电阻式热电偶测量表面温度的阻尼动力学试验平台,并对影响温升的主要参数进行相关性分析。研究表明,所建温升模型和方法可用于预测阻尼器表面热辐射影响下实际温升状态;当表面温度60℃-85℃时,阻尼力衰减达10%-12%,3000s时间太阳热辐射导致温度升幅2.7%。长时间热辐射将对阻尼器减振性能产生较大影响,增大阻尼器缸筒有效面积和相对空气流速可降低表面温升。     

基于地震作用下大跨度斜拉桥液体粘滞阻尼器阻尼参数的选取

以某在建的斜拉桥为例,通过对液体粘滞阻尼器的阻尼参数的优化设计,选取出合理的阻尼参数,计算分析了液体粘滞阻尼器对大跨度斜拉桥纵向地震反应的影响,结果表明,液体粘滞阻尼器可以有效地控制大跨度斜拉桥结构的地震位移反应和内力反应,具有较好的耗能减震效果。