典型船舶悬臂基座阻抗特性研究

基于阻抗分法探索悬臂型基座的机械阻抗特性,借助有限元软件数值分析典型船体悬臂型基座的阻抗特性,以及基座各结构参数对其机械阻抗的影响规律;在此基础上,基于阻抗失配原理开展了悬臂型基座结构参数优化研究,最终形成一套较准确的船体基座阻抗分析方法,且具有较好的工程应用价值。     

隔振元件机械阻抗的加载测试研究

基于隔振元件承载方式的全面调研,对加载约束状态下隔振元件机械阻抗测试类型进行了分类,给出了单向加载约束状态隔振元件三向平动机械阻抗的测试方案,并对加载工况下典型隔振元件机械阻抗进行了测量,分析了加载对隔振元件机械阻抗参数的影响规律,验证了加载测试的重要性。     

舰船典型基座输入机械阻抗特性分析

为了提高水面舰船的声隐身性能,本文对典型的舰船基座结构开展研究。利用阻抗分析法研究了基座结构的输入机械阻抗对舰船声隐身性能的影响,基于有限元方法分析了典型舰船基座结构参数的变化对其输入机械阻抗的影响规律。研究表明:基座面板的厚度和隔振器的布置位置对机械阻抗的影响较大,腹板的厚度和高度、腹板开孔和开孔加强对机械阻抗的影响较小。研究所得的结果对舰船基座的设计有一定的指导意义。     

隔振器机械阻抗特性研究

针对传统的将隔振器简化为弹簧和阻尼器的模型不能反映其动态特性随频率的变化而变化的特点，对隔振器的机械阻抗特性进行了理论计算和实验研究；分别按理想弹性元件和实际弹性元件计算了圆柱型橡胶隔振器的机械阻抗，两者在低频段吻合良好，而实际弹性元件的机械阻抗在高频段出现上翘的波峰，此为高频波动效应的结果；本文还分别对6种隔振器的机械阻抗进行了测量，结果与理论分析一致。     

关于机械阻抗的若干问题探讨

针对机械阻抗讨论了几个问题,提出了振源假设的概念及判别方法,从最普遍的角度说明了机械阻抗理论及如何应用于系统分析,提出了机械阻抗理论在系统建模中的子系统划分原则,分析了为什么习惯应用机械阻抗而不是机械导纳,比较了机械阻抗与相关理论的差别;阐述了广义机械阻抗的控制区域划分,总结出了机械阻抗运算的处理技巧及在系统中的运算方法;介绍了典型系统的机械阻抗获取方法。本文对这些问题的系统讨论将会进一步促进机械阻抗理论的应用及发展。     

双轴加载下船底纵骨疲劳寿命试验与数值模拟研究

以实尺度制作了疲劳试验的试件,对45000DWT江海直达散货船船底纵骨与水密及非水密实肋板连接处进行了双轴恒幅循环载荷下的疲劳试验,记录了热点处的疲劳裂纹扩展长度和对应循环次数,获得船底纵骨疲劳特性;根据不同节点处裂纹萌生和扩展情况,得出非水密节点处是疲劳危险处;用动态应变仪记录热点处的应变,根据新版《船体结构疲劳强度指南》中的热点应力法计算热点应力,用试验数据拟合了一条S-N曲线,与指南提供的D曲线进行了对比分析,验证了D曲线的合理性。同时用MSC.Patran软件建立有限元模型,选取2007版《船体结构疲劳强度指南》中名义应力法对应结构形式的F曲线,用MSC.fatigue模块计算了相应节点的总疲劳寿命,将有限元结果和试验结果进行对比,验证了热点应力法的准确性。     

钢丝绳减振器冲击载荷特性模型研究

为了分析钢丝绳减振器冲击载荷特性规律,进行了准静态加载试验和冲击试验.通过试验分析发现,冲击曲线和静态曲线均为非对称滞回曲线,前者的回线面积要大于后者.依据试验结果,将冲击载荷特性分解为不依赖速率的非对称滞迟特性和依赖速率的粘性效应两个不同部分,并从干摩擦机理上对依赖速率粘性效应的出现进行初步解释.基于这一分解方式,对各环节的特性进行数学描述,并将它们耦合,从而建立钢丝绳减振器冲击载荷特性模型.最后,以冲击特性理论模型和实测冲击输入为基础,建立基础冲击输入的单自由度系统,并采用数值方法计算冲击响应.冲击响应理论计算结果与实测结果基本吻合,说明所建立的钢丝绳减振器冲击特性理论模型是合理的.     

基于减振器振子的动态性能研究

在周期振子上等间距布置橡胶减振器吸振器,形成局域共振周期振子结构,揭示了周期结构中布拉格带隙和局域共振带隙以及两种带隙的共存。采用传递矩阵法推导了周期单元的导纳矩阵,为求解周期结构中波的传播系数和动态响应奠定了理论基础。数值讨论了周期振子结构参数对两种LR和Bragg带隙边界频率的影响。推导了在任意冲击载荷作用下,周期振子结构的动态响应特征。对周期振子隔振器的冲击性能的研究为周期振子结构在低频和高频振动控制领域的应用提供参考。     

气囊隔振器机械阻抗特性的有限元分析

为解决气囊振动时囊体和空气之间的声固耦合问题,针对JYQN型气囊建立气囊隔振器机械阻抗的有限元分析方法,借助COMSOL Multiphysics有限元软件进行算例分析,讨论空气波动效应及气囊隔振器相关参数对其机械阻抗特性的影响,结果表明该分析方法合理可行.     

复合材料杆件机械阻抗测试方法研究

针对复合材料杆试件,从理论上指导了其机械阻抗特性.介绍了机械阻抗测量原理和测量方案,并在阻抗平台上测得了机械阻抗数据.结果表明,激励频率高于100Hz时,理论预测值和试验测量值相差较小,证明了该实验方法的正确性.     

电动机及减速齿轮箱的双层隔振装置设计

对一电动机及其减速齿轮箱的双层隔振装置进行设计,在前人设计经验的基础上先设计中间质量体,再采用有限元建模进行仿真研究,讨论系统参数对隔振效果的影响,检测由此设计的双层隔振装置的隔振效果,并与有限元计算结果进行对比。     

筒形发动机振动及隔振器设计与分析

研究了斜盘发动机的隔振技术.分别对发动机惯性力与惯性力矩、线性振动响应进行了分析,并用多尺度方法研究了钢索滞后非线性隔振器的软弹簧幅频特性,给出定性分析与计算结果,为详细的隔振技术试验与产品设计奠定了分析基础.研究结果对降低筒形发动机激励下水中兵器机械噪声,提高自导性能有重要应用价值.     

磁悬浮隔振器的自寻优前馈控制

以船舶的振动主动控制为背景,基于自行研制的磁悬浮隔振器,提出了前馈控制的主动隔振方案,设计了对控制器参数在线自寻优的算法.该算法能够用于具有非线性特性的磁悬浮隔振器,并且不需要建立主动力到控制目标点的通道模型.在磁悬浮隔振系统上的实验结果表明,该控制算法取得了良好的减振效果,并且当系统受到扰动后,能够实现寻优过程的自动启动.     

磁悬浮主被动混合隔振器静稳定性分析

磁悬浮主被动混合隔振器是一种正负刚度并联的弹性结构。针对该结构存在的稳定性问题,建立了某型磁悬浮主被动混合隔振器的刚度模型。基于虚功原理,推导出判定弹性系统静稳定性的刚度准则。运用该准则,结合混合隔振器的刚度模型分析了该主被动混合隔振器的静稳定性。理论和实验结果表明,该混合隔振器在工作位移内,系统刚度为正,混合隔振器是静稳定的。     

橡胶隔振器老化寿命的预测

橡胶材料一旦发生老化,橡胶隔振器的刚度和阻尼参数将会逐渐偏离设计值,隔振器的隔振抗冲性能也即受到直接影响.通过对橡胶材料加速老化试验方法的研究,找到了适合橡胶隔振器的老化寿命定量评估方法.这种方法可在工程设计和应用中对橡胶隔振器进行寿命预估,从而保证舰船设备的安全性和隔振器使用的经济性.     

隔振元件机械阻抗测量与数据处理方法研究

描述了隔振元件的输入和传递机械阻抗的基本定义,简要介绍了测量方法,验证了测量方法的正确性.实际测量了典型隔振器与挠性接管的机械阻抗,表明了测量方法的普遍适应性,以阻抗为基本手段进行机械系统振动噪声传递特性预报与声学优化设计是可行的.     

基于结构增抗技术的高腹板环肋双层圆柱壳声振设计研究

针对水下航行体降低线谱的要求,基于结构增抗技术进行环肋双层圆柱壳结构设计.从提高舱段结构针对线谱频率的机械阻抗入手,引入圆柱壳的圆截面内运动假设,运用Donnell壳体理论推导了有限长环肋圆柱壳振动声辐射的径向模态总阻抗;分析了环肋径向模态机械阻抗的变化规律,提出了一种高腹板环肋双层壳结构;并对该新型结构进行了声振特性分析,与从强度角度出发的常规双层壳结构的声学性能进行了比较.结果表明,增大肋骨的径向机械阻抗可提高舱段总的模态机械阻抗;增加环肋的截面积和惯性矩可以增大环肋的径向机械阻抗;高腹板环肋双层壳具有提高舱段整体的模态机械阻抗,能显著降低低频噪声线谱的优点.