本文關(guān)鍵詞：艦船冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)力特性分析

  更多相關(guān)文章： 管網(wǎng)系統(tǒng) 模態(tài)分析 響應(yīng)分析 減振優(yōu)化

【摘要】：管網(wǎng)系統(tǒng)是艦船動(dòng)力裝置的重要組成部分，它不僅為全船輸送著重要的流體氣體等介質(zhì)，同時(shí)它的振動(dòng)特性還影響著全船的振動(dòng)與噪聲，對(duì)軍用艦艇的安全性和隱身性，以及民用艦艇的舒適性有著不容忽視的作用。因此對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)力特性進(jìn)行研究是具有重要意義的。 本文以艦船的冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)為例，對(duì)冷卻水模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，考慮了對(duì)計(jì)算影響較大的彎管剖面變化，將閥門和法蘭簡(jiǎn)化為集中質(zhì)量附加于節(jié)點(diǎn)之上，支架簡(jiǎn)化為垂向和橫向的彈性約束條件，泵、冷凝器等部件近似為固支邊界條件，，進(jìn)而分析模態(tài)特征和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。計(jì)算結(jié)果同實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證了有限元建模的可靠性和所采用的簡(jiǎn)化方法的有效性。 本文分析了艦船冷卻水管網(wǎng)系統(tǒng)的幾類激勵(lì)源的激振特性。壓力脈動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)的傳遞是引起管網(wǎng)振動(dòng)的最主要因素。本文分析管網(wǎng)系統(tǒng)的受力，計(jì)算了由壓力脈動(dòng)引起的激勵(lì)力和由速度脈動(dòng)引起的激勵(lì)力，對(duì)比發(fā)現(xiàn)速度脈動(dòng)引起的激勵(lì)力可視作一個(gè)穩(wěn)態(tài)力，在動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析時(shí)可忽略不計(jì)。僅將脈動(dòng)壓力作為激勵(lì)力加載到有限元模型中，將計(jì)算得到管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的位移頻譜圖，與試驗(yàn)中加速度傳感器測(cè)得頻譜進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)曲線變化趨勢(shì)和峰值位置基本一致。將所得到的位移頻譜求導(dǎo)得到峰值的速度值與實(shí)驗(yàn)速度值進(jìn)行對(duì)比，差距較大。說(shuō)明僅考慮壓力脈動(dòng)作為單一激勵(lì)源的艦船管網(wǎng)振動(dòng)特性在趨勢(shì)上能較好近似，但若要得到精確的數(shù)值結(jié)果還需進(jìn)一步考慮其他的激勵(lì)源。 在有限元模型的基礎(chǔ)上，先后選取脈動(dòng)抑制器、撓性接管和改變支架間距等三種減振優(yōu)化方式，得到有限元方法下的減振效果。對(duì)比減振效果，發(fā)現(xiàn)脈動(dòng)抑制器、撓性接管對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)有比較明顯的減振效果，改變支架間距則對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的振動(dòng)特性影響比較復(fù)雜。并做了相應(yīng)的減振優(yōu)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：管網(wǎng)系統(tǒng) 模態(tài)分析 響應(yīng)分析 減振優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.703;U661.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題意義與背景9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究概況11-12
• 1.3 本論文的研究對(duì)象和主要內(nèi)容12-14
• 1.3.1 本論文的主要研究對(duì)象12
• 1.3.2 本論文的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 有限元方法及軟件介紹14-23
• 2.1 有限元法的思想14
• 2.2 有限元法在管網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析上的應(yīng)用14-20
• 2.3 有限元應(yīng)用工具概述及分析20-22
• 2.3.1 ANSYS 有限元建模20-21
• 2.3.2 ANSYS 有限元計(jì)算21
• 2.3.3 ANSYS 有限元結(jié)果可視化21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 有限元建模與模態(tài)計(jì)算23-34
• 3.1 有限元模型的建立23-30
• 3.1.1 直管單元23
• 3.1.2 彎管單元23-28
• 3.1.3 其它部件28-30
• 3.2 管網(wǎng)系統(tǒng)的模態(tài)分析30-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 管網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析34-47
• 4.1 管網(wǎng)系統(tǒng)振動(dòng)的激勵(lì)源34-39
• 4.1.1 壓力脈動(dòng)的形成原理及計(jì)算分析34-37
• 4.1.2 機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)引起振動(dòng)的原理分析37-38
• 4.1.3 流體的其他形式流動(dòng)引起振動(dòng)的原理分析38-39
• 4.2 振動(dòng)管道的受力分析39-44
• 4.2.1 由壓力脈動(dòng)引起的激勵(lì)力39-41
• 4.2.2 由速度脈動(dòng)引起的激勵(lì)力41-43
• 4.2.3 管網(wǎng)系統(tǒng)總激勵(lì)力的計(jì)算43-44
• 4.3 管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 管網(wǎng)系統(tǒng)減振優(yōu)化47-57
• 5.1 管網(wǎng)系統(tǒng)的一般減振措施47-50
• 5.1.1 泵的選型47
• 5.1.2 泵的隔振47-48
• 5.1.3 脈動(dòng)抑制器48
• 5.1.4 管道彎管、變截面管優(yōu)化48-49
• 5.1.5 管道隔振設(shè)計(jì)49
• 5.1.6 支架隔振49-50
• 5.2 有限元模型上的減振優(yōu)化50-56
• 5.2.1 脈動(dòng)抑制器50-52
• 5.2.2 撓性接管52-54
• 5.2.3 支架間距的優(yōu)化54-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第六章 管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)57-64
• 6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺桨?/span>57-58
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>57
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)方案57-58
• 6.2 模態(tài)實(shí)驗(yàn)58-59
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容58-59
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59
• 6.3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)59-60
• 6.3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容59
• 6.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-60
• 6.4 總體管網(wǎng)減振優(yōu)化實(shí)驗(yàn)60-63
• 6.4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容60-61
• 6.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析61-63
• 6.5 本章小結(jié)63-64
• 第七章 總結(jié)與展望64-66
• 7.1 結(jié)論64
• 7.2 展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1018182