舰船设备冲击吸能器隔冲效果评估研究

为了选择合适的材料和结构作为冲击吸能器以提高舰船设备的抗冲击能力,对冲击吸能器隔冲效果的评估方法进行了研究,提出了隔冲效率、加速度响应不平稳度和压溃率3个评价指标,然后利用LS-DYNA分析软件模拟冲击环境,对泡沫铝、铝管和泡沫铝填充铝管3种材料作为吸能器时的隔冲效果进行了评估比较.研究结果表明,本文提出的评价指标很好地实现了对舰船设备冲击吸能器隔冲效果的有效评估,为冲击吸能器的合理选材和结构设计提供了依据.     

泡沫铝冲击吸能器应用设计

提出了采用泡沫铝冲击吸能器来进行舰船设备限位,研究了舰船隔振装置中泡沫铝冲击吸能器的定量化设计方法,给出了泡沫铝冲击吸能器参数的理论设计计算方法和设计计算流程,并将泡沫铝冲击吸能器理论量化设计方法和设计计算程序用于船舶单层隔振装置实例泡沫铝冲击吸能器的理论设计.针对单层隔振装置计算模型,采用设计计算方法确定了泡沫铝冲击吸能器的参数.     

泡沫铝填充薄壁结构吸能分析

研究了4种截面形式的泡沫铝填充薄壁结构的吸能特性。采用ANSYS/LS-DYNA显式动态有限元分析软件,对结构轴向冲击过程进行仿真,给出了作用反力、吸能效率随轴向压缩位移的曲线,并讨论了截面形式、冲击速度、薄壳材料和泡沫铝密度等参数对结构吸能的影响,为合理的抗冲击结构设计提供参考。     

破片撞击下复合夹层板梯度泡沫铝夹芯吸能性能研究

为了掌握复合夹层板的梯度泡沫铝夹芯在受到高速弹片冲击时,梯度大小、方向对梯度泡沫铝芯层变形模式、吸能性能的影响,本文采用Abaqus建立梯度参数γ分别为-2.1,-1.5,0,1.5,2.1的二维Voronoi梯度泡沫铝有限元模型,梯度参数的设置考虑了梯度大小、方向的影响,冲击过程采用指数衰减速度冲击方法,研究冲击过程中不同模型的变形特征、动能以及内能的变化。研究结果表明,梯度泡沫铝靠近冲击端的上半部分贡献了应变的60%以上,该区域局部密度越大,梯度泡沫铝的能量吸收能力就越强。由于负梯度泡沫铝靠近冲击端区域密度最大,因而其吸收的内能高于均匀随机泡沫铝和正梯度泡沫铝,并且梯度大小|γ|越大,负梯度泡沫铝的吸能优势越明显。因此,将负梯度泡沫铝填充到船体夹层板中,可以提高船体夹层板的抗冲击性能。     

水中桩柱中钢绳柔性冲击吸能器试验研究

船撞桥的研究最近２０年来已形成一个学科。国际桥梁和结构工程协会在１９９１年于列宁格勒会议上汇总了这一领域的１５３篇文章。按该汇总报告的观点，作者开发了一种新的钢绳冲击吸能器。     

泡沫铝填充圆管轴向动力屈曲及吸能特性研究

研究了泡沫铝填充圆管结构在轴向冲击下的动力屈曲和吸能特性.采用显式动力有限元方法,模拟了结构在轴向冲击作用下的动态屈曲,并从压溃力和比吸能2个方面分析了其吸能特性.研究表明,泡沫铝填充圆管在轴向冲击下会发生失稳现象,在实际应用中应采取保护措施.结构冲击吸能时,在相同冲击速率情况下,其吸能能力随冲击刚体质量的增加而提高.通过对填充圆管在不同冲击速率情况下的特性分析,表明其可用作塑性限位器.     

带分段限位刚度的双向限位单层隔振系统冲击动力学理论模型研究

[目的]针对在冲击激励作用下带限位器的隔振系统刚度呈非线性变化的问题,开展冲击动力学理论模型及其抗冲击性能研究。[方法]首先,利用分段线性等效思想,建立带分段线性刚度限位器的双向限位单层隔振系统冲击动力学理论模型;然后,利用解析法对理论模型进行解析求解,并与不同冲击工况下的有限元法冲击响应进行对比验证。[结果]在不同的冲击工况下,动力学理论模型的解析解与有限元数值解具有高度的一致性。[结论]通过对比分析,验证了带分段限位刚度的双向限位单层隔振系统冲击动力学理论模型及求解方法的准确性,可为带限位器隔振系统的工作原理与性能特点研究提供理论依据。     

几种新型薄壁组合结构的轴向冲击吸能特性研究

金属薄壁管是一种有效的吸能结构，并且在吸能体系中得到了广泛应用。用非线性有限元方法研究了轴向冲击载荷作用下方形直壁管和锥壁管的吸能特性，基于提高结构的吸能能力的考虑提出了几种锥壁组合结构和具有引发机制的直壁组合结构。数值计算结果表明组合结构的吸能能力较之原始结构有显著提高。     

几种新型薄壁组合结构的轴向冲击吸能特性研究

金属薄壁管是一种有效的吸能结构,并且在吸能体系中得到了广泛应用.用非线性有限元方法研究了轴向冲击载荷作用下方形直壁管和锥壁管的吸能特性,基于提高结构的吸能能力的考虑提出了几种锥壁组合结构和具有引发机制的直壁组合结构.数值计算结果表明组合结构的吸能能力较之原始结构有显著提高.     

几种新型薄壁组合结构的轴向冲击吸能特性研究

金属薄壁管是一种有效的吸能结构,并且在吸能体系中得到了广泛应用.用非线性有限元方法研究了轴向冲击载荷作用下方形直壁管和锥壁管的吸能特性,基于提高结构的吸能能力的考虑提出了几种锥壁组合结构和具有引发机制的直壁组合结构.数值计算结果表明组合结构的吸能能力较之原始结构有显著提高.     

智能减振器在船舶机械设备冲击隔离中的应用

冲击隔离系统的作用是在船体和电子设备之间添加隔离装置,降低电子设备受到的船体冲击载荷,对于保障船舶电子设备的安全运行有重要的作用.传统的冲击隔离系统采用弹簧等机械阻尼元件进行冲击隔离,这种隔离系统只能被动减振,本文介绍一种磁流变智能阻尼器技术,在此基础上设计检测机械设备的冲击隔离系统,通过建立船体与隔离系统的动力学模型...     

潜艇隔振仪器中的动力吸振装置设计与仿真

在现代海洋战争领域,性能优越的潜艇能起到非常强大的威慑作用,而在潜艇机动运行时,其噪声可能会给自身的安全造成非常大的威胁,因此,如何降低机械振动噪声,加强潜艇的隐身性能变得相当重要。本文主要研究潜艇的隔振装置,通过分析其振动机理,设计合适的动力吸振装置,得到振动状态下的线性振动形式,通过对阻尼减振和振动模式的特征进行检测,设计合适状态的仿真环境,最后采用Matlab软件对隔振控制效果进行仿真。     

Bottom slamming on heaving point absorber wave energy devices

Oscillating point absorber buoys may rise out of the water and be subjected to bottom slamming upon re-entering the water. Numerical simulations are performed to estimate the power absorption, the impact velocities and the corresponding slamming forces for various slamming constraints. Three buoy shapes are considered: a hemisphere and two conical shapes with deadrise angles of 30° and 45°, with a waterline diameter of 5 m. The simulations indicate that the risk of rising out of the water is largely dependent on the buoy draft and sea state. Although associated with power losses, emergence occurrence probabilities can be significantly reduced by adapting the control parameters. The magnitude of the slamming load is severely influenced by the buoy shape. The ratio between the peak impact load on the hemisphere and that on the 45° cone is approximately 2, whereas the power absorption is only 4–8% higher for the 45° cone. This work illustrates the need to include slamming considerations aside from power absorption criteria in the buoy shape design process and the control strategy.     

高桩码头评估的干扰能量法及与常规方法的对比

针对高桩码头的检测评估工作中缺少合理有效的评估方法和评估指标的问题,对结合干扰能量法的高桩码头结构评估指标进行研究。采用变分原理和最小势能原理,结合高桩码头的结构特点,建立基于干扰能量法的高桩码头结构整体安全评价的指标体系,并与现行规范进行对比。结果表明,此方法在评估局部构件的同时,还可定量给出结构的整体安全系数,能够反映不同构件对于整体安全性的贡献。     

浮筏系统隔振效果评估方法

基于阻抗有限元法编制了浮筏装置隔振效果的计算分析方法.介绍了该分析方法的基本原理和主要单元的用途.给出浮筏系统隔振效果评估的一些原则.最后通过试验验证了该评估方法的有效性.     

横浪作用下系泊船舶撞击能量的分析和研究

收集了国内5万~30万t系泊船舶在横浪作用下撞击能量物理模型试验的研究成果,采用理论结合模型试验的分析方法,研究码头系泊船舶在横浪作用下的撞击能量规律。通过分析系泊船舶横向撞击速度随波高、水深、装载度等要素的变化规律,并结合物理模型试验进行数据拟合,给出完整的系泊船舶撞击能量估算公式。     

刚性质量块隔振效果仿真计算

材料物理性质或截面的突变均会引起部分弹性波的反射,也就是说,减小弹性波传过突变界面处的能量,于是突变界面具有一定的隔离效果.刚性质量块正是运用此原理进行隔振的,但刚性质量块的布置形式对减振效果有着很大的影响,在更新和布置修理时,要注意选择好合理的布置方式.文章对刚性质量块的布置形式对减振效果的影响进行了有限元方法分析和计算仿真,为刚性质量块的合理选用和布置提供了有益的启示.     

福建外海波能分布评估

采用基于第三代海浪模式的水动力分析程序包MIKE21对2014—2016年福建省外海的波浪时间与空间分布进行计算评估。结果表明,福建外海波能功率密度平均值介于1. 8～8 kWm;由于受到台湾岛的掩护,台湾海峡中部海域波高和波周期较小,其波能密度也较小,为4. 2～4. 8 kWm;台湾海峡北部位于开阔水域波能密度增大到7 kWm;海峡南部波能密度平均值接近8 k Wm。因此,建议波能电站的选址首先锁定台湾海峡北部波高及波能较大的平潭海域,该区域的波能相对较大,水深条件较为理想,时空分布也相对稳定。