【摘要】：船體結(jié)構(gòu)是機械設備振動轉(zhuǎn)化為水下輻射噪聲的主要途徑,其動力特性是影響船舶水下聲輻射特性的關鍵因素。機械設備激勵通過基座傳遞到船體板架結(jié)構(gòu),引起船體板架結(jié)構(gòu)的振動響應,并以彎曲波的形式在船體板架結(jié)構(gòu)中沿船長方向,船寬方向和型深方向傳播,這本質(zhì)上是一個波動力學問題。機械設備引起的動力響應在船體結(jié)構(gòu)中的傳遞和衰減規(guī)律一直以來都是船舶減振降噪領域關心的熱點問題,研究船舶結(jié)構(gòu)動力響應的傳遞和衰減特性對船舶結(jié)構(gòu)動力性能評估與優(yōu)化設計具有重要意義。船舶是由肋板、舷側(cè)肋骨和甲板橫梁等形成的橫向框架,甲板、艙壁、舷側(cè)外板和雙層底等形成的空間板架,以及底部、舷側(cè)和甲板縱桁等縱向框架構(gòu)成的復雜空間板架結(jié)構(gòu),其中梁和平板是船舶復雜空間板架結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件。本文針對由梁和平板基本單元構(gòu)成的船舶典型板架結(jié)構(gòu),采用數(shù)值分析方法對其波動特性進行研究,以期得到板架結(jié)構(gòu)的彎曲波傳播速度與傳遞衰減特性。首先,本文介紹了傅里葉變換、歐拉-伯努利梁、經(jīng)典薄板理論等相關理論,這些理論都是研究板架結(jié)構(gòu)波動特性的基礎。對本文的數(shù)值分析方法的精度及有效性進行了驗證。針對板架結(jié)構(gòu)中縱波與彎曲波的特性,提出對應的波動特性分析方法。其次,研究船舶典型板架結(jié)構(gòu)中的縱波波動特性。由簡到難,先研究單筋板中的縱波特性,包括波速、波形轉(zhuǎn)換現(xiàn)象、波動幅值衰減率;然后以筋距為變量,研究單向多筋板與交叉加筋板中的縱波特性。再次,研究周期加筋板架結(jié)構(gòu)中的彎曲波波動特性。單筋板中,主要討論加強筋強度的改變對彎曲波波動特性的影響,包括彎曲波傳播速度、彎曲波波傳遞衰減率;單向多筋板中,分別討論了加強筋強度的改變與加強筋敷設距離的改變對單向多筋板中彎曲波波動特性的影響,包括彎曲波傳播速度、彎曲波傳遞衰減率;交叉加筋板中,分別討論了加強筋強度的改變與加強筋敷設距離的改變對交叉加筋板中彎曲波波動特性的影響,包括彎曲波傳播速度、彎曲波傳遞衰減率。在板架結(jié)構(gòu)彎曲波波速研究結(jié)果的基礎上,根據(jù)彎曲波波速的規(guī)律推導出多種類型板架結(jié)構(gòu)的彎曲波波速計算式。最后,研究船舶典型板架結(jié)構(gòu)中的彎曲波波動特性。從某些艦船中截取部分典型的板架結(jié)構(gòu),采用本文的研究方法,對其彎曲波傳播速度、彎曲波傳遞衰減特性進行分析研究。
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第２章結(jié)構(gòu)中波的頻散特性逡逑第２章結(jié)構(gòu)中波的頻散特性逡逑２．１引言逡逑加筋平板結(jié)構(gòu)因其質(zhì)量輕強度高而成為船舶結(jié)構(gòu)的主要設計形式，加筋平板中的加逡逑強筋的力學模型一般用梁來表示，由此梁和平板等簡單模型構(gòu)成了船舶結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件，，逡逑本章主要介紹梁和平板等船舶結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本理論，動力學方程及其波動解，以及波動逡逑的頻譜分析方法，為船舶結(jié)構(gòu)波動特性分析奠定理論基礎。逡逑

邐Ｖ邋Ａｘ邋Ｖ＋ＡＶ逡逑圖２．２彎曲的細長梁及典型承載單元逡逑研究圖２．２所示載荷作用下的細長梁中的波動問題。伯努利－歐拉梁模型假設中心線逡逑的變形量很小且只產(chǎn)生橫向變形。雖然該理論假設存在橫向剪力，但忽略由該剪逡逑力引起的剪切引起的剪切變形。逡逑這里不考慮轉(zhuǎn)動慣量，根據(jù)文獻［８２］可以得到伯努利－歐拉梁的運動控制方程為逡逑ｄ２ｖ邋ｄｖ邐ｄｑ，逡逑才＝辦，構(gòu)廠邋Ｉ邐（２＇２）逡逑其中截面特性／稱為截面二階矩，復合系數(shù)￡７為抗彎剛度。對于矩形截面梁，／邋＝放３／１２，逡逑６為寬度，／？為高度，N希ǎ潁┪嵯蛟睪�，％为分布扭矩。辶x希玻常保財追治鰣義先銜旱慕孛嫣匭匝爻ざ確較蟣３植槐�，则其齐磽擘分方程可訍灍糇袉柦嘘J觶義希保插義

本文編號：2649214