隔振系统中垫片表面工艺质量与法向接触刚度的关系

安装船舶隔振系统时,由于不同隔振器实际承载和变形量的偏差,需要使用垫片来调整安装间隙。而已有研究表明,隔振系统中垫片的表面工艺质量与法向接触刚度有关联。基于分形接触理论,分析推导垫片法向接触刚度与材料属性、表面工艺质量的关系式,结合表面粗糙度与分形参数的关系,提出一种利用表面工艺质量参数（如粗糙度、粘合率等）估算垫片法向接触刚度的方法。数值计算结果表明：垫片法向接触刚度随表面粗糙度值的减小和粘合率的增大而增大,且粘合率的影响相对较大;当粘合率一定时,法向接触刚度在Ra 36.3μm时变化较小,而在 Ra ￡6.3μm时变化较大;综合考虑垫片加工水平、加工成本以及接触面对系统的影响,建议垫片表面加工精度取Ra=6.3μm为宜。     

隔振系统中垫片表面工艺质量与法向接触刚度的关系

安装船舶隔振系统时,由于不同隔振器实际承载和变形量的偏差,需要使用垫片来调整安装间隙。而已有研究表明,隔振系统中垫片的表面工艺质量与法向接触刚度有关联。基于分形接触理论,分析推导垫片法向接触刚度与材料属性、表面工艺质量的关系式,结合表面粗糙度与分形参数的关系,提出一种利用表面工艺质量参数(如粗糙度、粘合率等)估算垫片法向接触刚度的方法。数值计算结果表明:垫片法向接触刚度随表面粗糙度值的减小和粘合率的增大而增大,且粘合率的影响相对较大;当粘合率一定时,法向接触刚度在Ra3 6.3μm时变化较小,而在Ra￡6.3μm时变化较大;综合考虑垫片加工水平、加工成本以及接触面对系统的影响,建议垫片表面加工精度取Ra=6.3μm为宜。     

浸没圆柱壳低频自振频率计算中流固与声固耦合模型统一性分析

流固耦合与声固耦合模型是分析流场中圆柱壳自振特性的常用理论模型。现有的研究表明,基于这2种理论模型的流场中圆柱壳低频自振特性计算结果吻合较好,但尚未有关于二者本质联系方面的研究。分别基于这2种理论模型求解浸没圆柱壳的自由振动,基于圆柱壳自由振动的Flügge方程进行相关公式的推导,并提出利用Galerkin法求解特征方程的方法。结果显示,采用该方法既可求得各阶模态固有频率的精确解,又能显著提高运算效率。对2种理论模型进行统一性分析,从贝塞尔函数的性质出发,证实流固与声固耦合模型虽然是基于不同的理论基础,但在求解浸没圆柱壳低频自振特性上其本质上是一致的,且通过算例的对比,证明2种模型在低频段计算结果吻合较好。     

静水压力对水下环肋圆柱壳输入功率流的影响

研究了考虑静水压力时水下环肋圆柱壳在周向余弦线分布力激励下的输入功率流特性。圆柱壳体和外流场的振动分别由Flügge壳体方程和Helmholtz波动方程描述,静水压力的影响以额外应力的形式计入壳体振动方程当中。探讨了静水压力对输入功率流的影响。结果表明外部静水压力使输入功率流曲线沿频率轴往左移动,即往低频方向移动。静水压力越大,影响越大;周向模态数越大,影响越大。文中结果对水下环肋圆柱壳的振动与噪声控制有一定的指导意义。     

湍流脉动压力下椭球声呐腔水动力自噪声分析

运用统计能量法建立水下椭球壳形状的声呐腔模型.利用计算流体动力学软件计算不同航速下声呐罩表面湍流边界层的分离点,考虑了湍流脉动压力空间分布的不均匀性.分析航速以及不同吸声和阻尼处理方案对声呐腔水动力自噪声的影响.理论评估吸声处理的结果和数值计算的结果比较吻合.研究表明:航速越大,自噪声越大;透声窗面积所占总表面积的比例...     

Uncertainty analysis of propulsion shafting vibration北大核心CSCD

［Objective］In view of the insufficient safety and reliability of the traditional deterministic vibration analysis of ship propulsion shafting system, the vibration response analysis of the shafting system under uncertain excitation conditions is carried out. ［Methods］Using non-random vibration analysis based on non-probabilistic convex model process, the uncertain excitation and vibration response are described in the form of the upper and lower bounds of the interval to reduce dependence on a large amount of excitation sample data. Compared with the calculation results in the relevant literature, the validity of the program for solving the response bound of the two-degrees-of-freedom (2-DOFs) system is verified, and the uncertain vibration problem of the shafting system is then explored on this basis. ［Results］The results show that when the shafting system is excited by [−30 N, 30 N] propeller laterally, a displacement response of the magnitude of about 10−6 m is generated at the bearing. It is also indicate that the shafting system is excited in a certain interval, so a certain interval response must be produced. ［Conclusions］Applying the non-probabilistic convex model process and non-random vibration analysis to the field of the uncertain vibration analysis of ship propulsion shafting system, the vibration displacement response bound of the shafting under uncertain excitation conditions can be obtained with fewer excitation samples, thereby providing useful references for improving the robustness of the dynamic response prediction of ship propulsion shafting systems. © 2023 Chinese Journal of Ship Research. All rights reserved.     

艉轴承刚度等效形式对轴系横向振动特性的影响北大核心CSCD

[目的]由于船舶艉轴承的长径比较大,将其简化为传统的单点支撑等效模型难以反映出轴承的实际运行情况,因此有必要探讨艉轴承等效形式对轴系横向振动特性的影响。[方法]首先,基于能量原理,引入改进傅里叶级数方法描述推进轴系的横向振动位移,构建可用于单点、多点和连续分布式支撑的多种等效形式的推进轴系横向振动特性计算模型;然后,分别分析由液膜压力等效的支撑刚度变化对轴系横向振动特性以及螺旋桨激励对轴系振动响应的影响;最后,与文献和采用有限元方法(FEM)计算的结果进行对比,验证所提模型的正确性。[结果]结果显示,多点支撑的计算结果收敛于连续分布式支撑计算结果,螺旋桨激励下轴系响应受转速影响。[结论]研究表明,可采用三点支撑等效形式研究液膜压力分布对推进轴系横向振动特性的影响,所构建的计算模型收敛性好、计算精度高、代价低。     

延寿不确定性下疲劳损伤结构的维修策略分析北大核心CSCD

[目的]为降低船舶延寿不确定性的影响以及未来延寿期间的疲劳风险,采取基于实物期权分析方法的动态维修序列决策。[方法]以高速船舶的局部疲劳为例,在船舶服役前期加强维修,在后期根据延寿要求确定适应性维修决策,以适应未来可能出现的各种延寿可能性。[结果]结果显示,与传统的维修策略相比,实物期权分析下的灵活决策能够减小延寿不确定性的影响,有效降低船舶延寿期间的失效风险。[结论]采用实物期权分析方法制定的序列决策对于未来出现的延寿不确定性具有很强的适应性,可为维修决策提供一种新的思路。