【摘要】：軍用艦艇設(shè)備系統(tǒng)的抗沖擊性能決定了艦艇的戰(zhàn)斗力和生命力,對一場海戰(zhàn)的勝負起著至關(guān)重要的作用。因此,各國為提高艦載設(shè)備的抗沖擊性能,均對關(guān)鍵的設(shè)備進行沖擊試驗。對于體積較小、重量較輕的設(shè)備多采用沖擊機進行試驗,大中型的設(shè)備則利用浮動沖擊平臺進行試驗。大中型設(shè)備在研制之初,均會提及設(shè)備的相對薄弱部件,而多次進行整體設(shè)備試驗來考核單個部件必定會耗費大量的財力物力。本文即是在此背景下,結(jié)合實際工程需求,以某大型艦用燃氣輪機的薄弱部件——支撐結(jié)構(gòu)為研究對象,提出一種基于沖擊響應(yīng)等效的燃氣輪機支撐結(jié)構(gòu)的部件試驗方法,為大中型艦艇設(shè)備關(guān)鍵部件抗沖擊試驗提供了新的趨勢及方法。本文結(jié)合艦船設(shè)備抗沖擊方法的研究現(xiàn)狀,詳細分析了目前國內(nèi)外艦用燃氣輪機抗沖擊性能的研究方式及進展。根據(jù)實際工程需求,采用局部分析法對某大型艦用燃氣輪機的三組支撐結(jié)構(gòu)進行分析,最終選取承受更為惡劣環(huán)境的后支撐結(jié)構(gòu)作為研究對象,考慮部件沖擊試驗的可行性,需建立后支撐結(jié)構(gòu)的相似試驗?zāi)Ｐ�。首先以相似理論為基礎(chǔ),分析了原模型與相似試驗?zāi)Ｐ椭g的基本相似量,并根據(jù)相似準則推導(dǎo)出沖擊載荷作用下,原模型與相似試驗?zāi)Ｐ偷臎_擊響應(yīng)的相似變換關(guān)系;然后通過對后支撐結(jié)構(gòu)的邊界條件和沖擊環(huán)境的分析,建立了后支撐結(jié)構(gòu)的縮比試驗?zāi)Ｐ?并利用有限元軟件驗證了原模型與縮比試驗?zāi)Ｐ偷墓逃刑匦躁P(guān)系,同時利用振動試驗校驗了縮比試驗?zāi)Ｐ偷哪B(tài)分析結(jié)果的正確性;其次將燃氣輪機整機海上考核試驗中后支撐結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)與縮比相似模型數(shù)值模擬響應(yīng)結(jié)果進行相似性分析,結(jié)果表明,所建立的縮比試驗?zāi)Ｐ湍茉谝欢ǔ潭壬戏从吵鲈笾谓Y(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)情況;最后開展了后支撐結(jié)構(gòu)縮比試驗?zāi)Ｐ偷臎_擊試驗,同時完成了原模型數(shù)值模擬結(jié)果、縮比試驗?zāi)Ｐ驮囼灲Y(jié)果以及數(shù)值模擬結(jié)果三者之間沖擊響應(yīng)等效性的分析,結(jié)果表明,所建立的縮比試驗?zāi)Ｐ湍茴A(yù)測出原模型的沖擊響應(yīng)特性。通過縮比試驗?zāi)Ｐ偷钠茐男詻_擊試驗得到了后支撐結(jié)構(gòu)的薄弱部位,對該種支撐結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能的優(yōu)化設(shè)計提供了重要的指導(dǎo)意見。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U674.703.2
【圖文】：

考核設(shè)備時，具有容易控制沖擊載荷、可重復(fù)性高、數(shù)據(jù)采集及處理方便等優(yōu)點，然而受沖擊機尺寸限制，無法對柴油機、燃氣輪機等大型設(shè)備進行考核。圖1.1 垂向雙波沖擊機Fig. 1.1 The vertical double wave impact machine為了解決上述問題，且提供給設(shè)備更貼近實戰(zhàn)的沖擊環(huán)境，各國開始研究利用浮動平臺對設(shè)備進行考核。對浮動平臺建設(shè)方面，美國最為完善。1959年，美國海軍研沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文究所設(shè)計并建造了一個可考核27.24t設(shè)備的浮動平臺，在1973年又建造了當時世界最大的浮動平臺，最大考核設(shè)備質(zhì)量達181.6t，在MIL-S-901D[14]中介紹了規(guī)格為8.53×4.88m的標準浮動平臺及15.24×9.07m的大型浮動平臺[21-24]。我國浮動平臺在規(guī)格與考核設(shè)備質(zhì)量方面與美國不同，主要有5.4×4.0×2.2m的小型浮動平臺，考核設(shè)備質(zhì)量達8t；11.7×5m的標準浮動平臺，考核設(shè)備質(zhì)量達36t[25-26]，最大考核設(shè)備質(zhì)量為50t的中型浮動平臺及最大考核質(zhì)量可達200t的大型浮動平臺。

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文究所設(shè)計并建造了一個可考核27.24t設(shè)備的浮動平臺，在1973年又建造了當時世界最大的浮動平臺，最大考核設(shè)備質(zhì)量達181.6t，在MIL-S-901D[14]中介紹了規(guī)格為8.53×4.88m的標準浮動平臺及15.24×9.07m的大型浮動平臺[21-24]。我國浮動平臺在規(guī)格與考核設(shè)備質(zhì)量方面與美國不同，主要有5.4×4.0×2.2m的小型浮動平臺，考核設(shè)備質(zhì)量達8t；11.7×5m的標準浮動平臺，考核設(shè)備質(zhì)量達36t[25-26]，最大考核設(shè)備質(zhì)量為50t的中型浮動平臺及最大考核質(zhì)量可達200t的大型浮動平臺。

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本文編號：2794001