几何制造误差对圆柱壳声辐射影响的数值仿真分析

通过ANSYS和SYSNOISE有限元软件对含有制造几何误差的圆柱壳体进行仿真建模和声辐射计算并与理想状态的完善圆柱壳体结果进行对比.查看由不同形式的几何误差所带来的对声辐射的影响,并得出其声辐射有着随几何误差增大而增大的规律.     

流体中弹性板声辐射阻尼研究

针对空气和水两种介质,分别研究弹性薄板的几何参数及激励位置对声辐射阻尼的影响.采用的结构振动与声场耦合的数值求解方法--有限元/流体边界元(FEM/BEM)法进行推演以及讨论结构与流体数值模拟单元.从能量的角度定义弹性板声辐射阻尼,取得声辐射阻尼的数值计算公式.利用文中的数值模拟方法对弹性例板声辐射阻尼进行计算.通过对弹性板声辐射阻尼数值模拟结果的分析认为,水中弹性板振动的声辐射阻尼远大于空气中的声辐射阻尼;相同外加激励载荷作用下,弹性薄板的板厚对相应声辐射阻尼几乎没有影响;随着板边长尺寸的增加,板的声辐射阻尼也有增大的趋势;板声辐射阻尼不随激励位置的改变而改变.     

流体中弹性板声辐射阻尼研究

针对空气和水两种介质，分别研究弹性薄板的几何参数及激励位置对声辐射阻尼的影响。采用的结构振动与声场耦合的数值求解方法——有限元／流体边界元（FEM／BEM）法进行推演以及讨论结构与流体数值模拟单元。从能量的角度定义弹性板声辐射阻尼，取得声辐射阻尼的数值计算公式。利用文中的数值模拟方法对弹性例板声辐射阻尼进行计算。通过对弹性板声辐射阻尼数值模拟结果的分析认为，水中弹性板振动的声辐射阻尼远大于空气中的声辐射阻尼；相同外加激励载荷作用下，弹性薄板的板厚对相应声辐射阻尼几乎没有影响；随着板边长尺寸的增加，板的声辐射阻尼也有增大的趋势；板声辐射阻尼不随激励位置的改变而改蛮。     

V型夹层板声学结构优化设计研究

基于有限元方法对V型夹层板结构的水下声辐射性能进行了数值模拟研究。在保证结构质量不变的前提下,改变夹芯层单元尺寸,进行声学性能分析,寻找最优尺寸,得出如下结论:在低频段,V型夹层板的辐射声压随单元边长的增加而增加,随单元厚度的增加先减小再增大;在高频段,结构的辐射声压随边长和厚度的增大都减小;单元角度的变化对V型夹层板水下声辐射影响不大,但从整个频段上来说,存在一个最优的夹角使其声学性能最好。该研究对V型夹层板的声学优化设计具有一定的参考价值。     

利用船舶结构进行水下测绘辐射噪声预报

船舶结构的水下测绘辐射噪声预报是海洋资源探测中的关键问题。本文首先建立了船体的有限元模型,然后在此基础上进行振动模态的分析,并通过实验对低频声辐射和中高频声辐射特性进行了对比分析,实验结果表明,低频对于船舶结构的水下测绘辐射噪声影响较大,随着频率的增大,辐射噪声会急剧下降。在今后将对减振降噪的措施和效果评估做进一步研究。     

轴承刚度及间距对水下结构声振特性影响研究

为掌握轴承刚度及间距对水下结构振动声辐射的影响,本文建立了桨-轴-壳体简化模型,利用三维水弹性力学理论和三维水弹性声学分析软件,分析了不同轴承刚度及间距下壳体结构的声源级曲线。结果表明：轴承刚度越大,水下结构的辐射总声级越大;螺旋桨横向力激励下艉后轴承刚度对水下结构声辐射影响最大,艉前轴承次之,推力轴承影响最小;轴承间距变化对水下结构的声辐射影响不大,但容易改变推进轴系的振动状态。     

不同模型及不同载荷形式对单层圆柱壳声振特性的影响分析

螺旋桨轴系激励作用下水下航行器的尾部结构会产生低频辐射噪声,针对尾部结构的声振特性开展研究很有必要。本文以水下加肋圆柱壳为对象,采用有限元耦合声学边界元计算了加肋圆柱壳的辐射声功率,针对尾部噪声分析的3种模型:整体三维模型,尾部三维模型+首部梁模型的混合模型,尾部截断模型,分析讨论3种不同模型处理方法对声辐射特性的影响。结果表明采用尾部截断模型计算辐射声功率时在低频段与整体三维模型的误差较大,混合模型在趋势上与整体三维模型吻合较好。对比尾端部不同方向激励力对环肋圆柱壳声辐射特性的影响,结果表明横向和垂向激励对环肋圆柱壳的辐射声功率没有影响,但是对远场声压指向性有较大影响。     

考虑氯含量测定误差的海工混凝土服役寿命偏差分析

为分析氯离子含量测定误差造成海工混凝土结构服役寿命计算偏差,在工程实测数据的基础上分别设置氯离子含量可能出现的误差状况,分析混凝土浇筑到钢筋开始锈蚀所经历的时间t_i计算偏差变化规律。结果表明：t_i计算结果偏差受第一层、第三层及第四层氯离子含量误差影响较大,第六层氯离子含量测定误差对t_i影响最小。氯离子含量测定值相同误差变化时,t_i计算偏差随氯离子含量测定误差基本呈负向同步变化。t_i计算偏差随氯离子含量误差在一定范围内增大不断增大,当第一层与其余深度氯离子含量误差方向相反时t_i计算结果偏差更为明显。     

均匀流中单向加筋平板远场声辐射特性研究

本文从最简单的光滑平板开始,建立其均匀流中振动和声辐射的理论模型,给出研究声振耦合系统的基本思路;然后以此为基础进一步开展结构稍复杂的单向加筋平板声振特性理论研究,建立研究均匀流中单向加筋平板声振特性的基本理论模型和计算方法,为更复杂的舰艇结构声振特性研究奠定基础。数值研究中先通过有效分析和收敛性分析验证所建立理论模型的有效性及级数解所需项数,在此基础上再分析流速、材料属性以及结构尺寸对均匀流中单向加筋平板远场声辐射特性的影响规律。     

电磁力激励水下有限长圆柱壳体振动噪声特征

针对亲水电机电磁噪声计算与评估的问题,研究了在电磁力作用下和考虑水声负载时有限长圆柱壳体的振动与噪声特性,给出振动、远场声压以及辐射效率的计算公式,并通过数值验证,两者吻合良好。当厚径比较小时,水声负载对于结构的振动与声辐射有很大影响,当h/a≥0.1时,在非共振区域,水声负载的影响可以忽略。ka值较小时,0阶电磁力波作用下的远场声场近似为球面波。这也是电机尺寸小时,可以当作球体计算辐射声功率的主要原因。不同阶数力波的声辐射效率,开始时随着ka的增大而增大,到一定值时趋于平稳。高阶的电磁力波,如超过4阶的,在较大ka值也能产生大的辐射噪声。     

基于BIM技术的装配式高桩码头设计计算一体化研究

高桩梁板式码头作为当前应用最为广泛的码头结构形式之一,在设计和施工中存在结构复杂、体量大、工期长等问题。对装配式高桩码头开展基于BIM技术的设计计算一体化研究,利用Autodesk Revit API接口二次开发一套装配式高桩码头数字化设计插件,实现Revit平台中的装配式高桩码头结构快速设计建模,并利用Revit平台与Robot Structural Analysis计算软件的交互技术,将码头结构模型导入Robot软件中进行结构计算,从而实现装配式高桩码头设计计算一体化流程,提高设计质量和效率,提升码头装配化技术。     

大圆筒结构施工控制要点

针对大圆筒结构在无掩护条件下施工难的问题,从大圆筒直径大、采用换填工艺、结构要求百年防腐、采用多种方式进行稳定计算的特点以及施工海域风浪大、测量定位精度要求高等特点,首次采用12锤联动的施工工艺,总结了大圆筒结构焊接质量高、重防腐工厂化、监控全程化,水下基槽开挖精度高,施工步距合理,定期对筒体进行原型观测等施工要点。     

船体外板展开算法及程序实现

对船体肋骨型线图和外板展开图的计算及绘制方法进行了研究,运用参数化三维实体建模技术解决船体外板的展开问题.使用VB.NET和SolidWorks图形软件开发了船体外板展开过程的计算机程序,并将建立的外板模型信息保存到数据库中,提供网络远程数据访问服务,用于生产与设计的需要.     

船体曲型分段外板板架吊装工艺优化

针对曲型分段建造时外板板架的吊装、装配过程在传统吊装工艺存在局限性,以某散货船的曲型外板板架为例,探讨起吊设备对其脱胎、翻身、大组整个吊装过程中影响作业效率的因素。在传统吊装工艺的基础上,结合现场实际情况,优化并设计新的吊装方案,使船体曲型外板板架的吊装作业更加便捷、高效。     

复杂线型大型舷侧门建造技术研究

介绍从舷侧门技术参数、组成、建造精度要求及布置出发,分析其建造和安装难点,通过同胎架建造技术研究、焊接变形控制技术研究、以及铰链眼板轴孔同心度控制技术研究,制定舷侧门建造工艺流程,达到提升舷侧门建造效率和质量,减少坞内高空作业风险,提高舷侧门安装后与复杂线型船体外板的吻合度,从而确保船体外板的水密性能和船体美观。     

结构型式对双层壳声辐射特性影响研究

基于有限元及边界元法，运用有限元计算软件ANSYS和声学软件SYSNOISE，通过对圆柱壳体结构形式（耐压壳板的厚度、肋骨的布置）的改变，分析了结构形式对水下结构辐射噪声的影响，找到了结构型式改变对其结构辐射噪声的影响规律。同时研究了圆柱壳不圆度对结构振动和声辐射的影响，结果表明圆柱壳不圆度的存在，一定程度上加强了水下结构的振动，且壳体截面的不圆度越大，结构的辐射声功率越大。这对降低水下航行体的噪声具有重要研究价值。     

潜艇耐压舱段静动力性能计算分析

对一定几何尺寸、水深下的潜艇耐压舱段，设计满足强度和稳定性要求的较佳结构；以环肋柱壳为例分析各结构尺寸对其强度和稳定性的影响，并对其在流场中的振动频率进行计算分析。本设计及频率计算采用C#语言自编程序软件，快捷准确有较强实用性和工程意义。最后采用软件Ansys建立环肋柱壳模型，计算其失稳压力及频率，进一步证明理论分析结果的可靠性。     

加肋锥-环-柱结合壳试验研究

加肋锥一环一柱结合壳是柱壳与锥壳连接的一种新型的、优越的结构形式,它能大幅降低锥、柱壳结合部的应力峰值,提高承压能力,结合部结构重量较现在采用的加强结构重量小,最大应力不出现在结合部焊缝上.文中展示系列模型试验结果,通过比较分析,验证加肋锥一环一柱结合壳的优越性,验证课题组提出的计算加肋轴对称结合壳应力和稳定性的"分区样条等参元方法"和"ARSASS"程序的正确性.     

带大开口观察窗的球形耐压壳的稳定性分析

球壳的结构性能对缺陷很敏感。在实际工程问题中所制造的球壳模型由于带有几何上的不完善,其结构性能的分析相对无缺陷模型更为复杂。为研究带大开口球壳结构的稳定性,对冷冲压加工的带大开口的球壳进行了详细的几何测量,据此建立有限元模型,进行了包含接触面滑动、几何大变形、材料非线性等特性的屈曲分析,并用半经验公式对局部缺陷做了稳定性计算,由此得出一些可供设计使用的带大开口球壳结构性能的规律与结论。     

基于CAA的船舶结构自动建模技术研究

为了能够在CATIA软件中快速生成船舶结构模型,从而为船舶虚拟建造仿真提供产品模型,本文对基于CATIA二次开发工具CAA的船舶结构自动建模技术进行了研究。介绍了使用CAA C API进行软件开发的基础,并通过对船体结构特征的分析,详细描述了分段、板架和零件等各级船舶结构的建模流程,开发了船舶结构自动建模程序,最后用实例验证该方法的有效性。