水下清洗载具的结构设计与模态分析

由于水下清洗作业的需求日渐增大,研究具有针对性的水下特种作业载具成为当务之急。文章参考一种水下清洗的运行方法,设计了初始结构方案,建立了三维模型,按实际工况的受力来模拟作用力,采用有限元仿真的方法对框架进行静力学分析,并进行结构优化,优化后最大应力、应变和变形分别降低了52%、46%和65%。对优化后的框架结构进行了模态分析,求解出结构的前六阶固有频率,分别为78.371 Hz、95.771 Hz、143.74 Hz、165.79 Hz、201.1 Hz、213.4 Hz,其中后三阶振型变形较为严重。最后,明确了该优化的合理性,在静态载荷下框架所受应力满足相关规定,且固有频率远大于海水波浪频率,能有效避免共振。文章为进一步优化水下载具结构和研究其振动特性提供了理论基础。