發(fā)布時間：2017-11-19 17:07

  本文關(guān)鍵詞：某型游艇的振動測試與分析

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【摘要】：本文以某型玻璃鋼游艇為研究對象,首先對游艇常見的蜂窩夾層板進行振動測試及有限元分析,研究其振動特性為進一步對艇體分析做準備。利用LMS Test.lab聲振測試系統(tǒng)對蜂窩夾層板試樣,進行錘擊法模態(tài)試驗,獲取其固有振動特性。并以試驗結(jié)果為依據(jù),通過ANSYS軟件調(diào)整模型參數(shù),使得等效模型的振動特性與試驗結(jié)果相接近,最終建立蜂窩夾層板的等效有限元模型。通過等效模型與試驗結(jié)果的對比分析,發(fā)現(xiàn)前3階振型保持相似,且固有頻率的相對誤差在合理范圍之內(nèi),表明所建立的等效模型,能夠較好的反映蜂窩結(jié)構(gòu)的真實振動特性。在蜂窩夾層板等效模型中,將蜂窩層等效為體積不變且等厚度的各向同性板來處理。分別在廠房內(nèi)、碼頭系泊的狀態(tài)下,對某型游艇艇體進行干濕模態(tài)試驗,獲取艇體在兩種狀態(tài)下的固有振動特性,并對0-50Hz頻率范圍內(nèi)的艇體動力性能進行分析,發(fā)現(xiàn)艇體干模態(tài)的低階振型主要以船體的擺動、扭動和彎曲為主,且伴隨局部竄動;而艇體的濕模態(tài)受到附漣水、潮汐、試驗人員及儀器重力分布等因素的影響,低階振型主要以船體擺動、收縮、扭轉(zhuǎn)為主。將艇體干濕模態(tài)試驗結(jié)果對比,發(fā)現(xiàn)在垂向一階彎和水平一階彎振型固有頻率偏差較小,驗證了艇體模態(tài)試驗的可靠性。以游艇蜂窩夾層板等效有限元模型為基礎(chǔ),結(jié)合艇體層合板的鋪層情況,建立游艇艇體有限元模型。對艇體的干模態(tài)試驗進行仿真分析,發(fā)現(xiàn)在低頻范圍內(nèi)存在3階振型比較相似,且固有頻率的相對誤差在允許范圍之內(nèi),驗證了所建立艇體有限元模型的準確性和模態(tài)試驗的可靠性。艇體有限元模型可用于進一步研究該型艇的動力學特性,并為艇體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。同時根據(jù)有限元分析和模態(tài)試驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)該型艇艇體舷側(cè)結(jié)構(gòu)剛度相對不足,長時間在低頻狀態(tài)下,容易引起疲勞破壞,在對該型艇體進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時應(yīng)注意。本文通過對游艇的動力學特性進行初步的研究,以期為游艇結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計及舒適性研究提供一定的參考和指導。
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U661.44;U674.91

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本文編號：1204261