潛艇結(jié)構(gòu)高頻沖擊環(huán)境的瞬態(tài)統(tǒng)計能量方法研究
發(fā)布時間:2021-04-20 20:20
沖擊環(huán)境是衡量艦艇抗沖擊性能,評價艦艇生命力的重要依據(jù),沖擊環(huán)境預報對于艦艇的設計和艦載設備抗沖擊性能考核的重要性不言而喻。沖擊譜是描述沖擊環(huán)境最普遍的形式,但由于沖擊環(huán)境預報方法的局限性,沖擊譜的高頻段預報未能得到很好地解決。因此,本文以高頻沖擊環(huán)境預報為根本目的,結(jié)合適用于解決高頻復雜結(jié)構(gòu)動力學響應的瞬態(tài)統(tǒng)計能量方法,從方法和工程應用上解決高頻沖擊環(huán)境預報問題,開展了瞬態(tài)統(tǒng)計能量法的高頻沖擊環(huán)境快速預報理論和試驗研究。首先,分析雙耦合子系統(tǒng)在受到單激勵情況下,采用瞬態(tài)統(tǒng)計能量方法求解平衡方程,計算子系統(tǒng)能量包絡的理論解的整個流程,從而推導拓展到多子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在受到單激勵的能量包絡的理論解,即從理論上解決瞬態(tài)統(tǒng)計能量方法在多子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中應用的問題。利用子系統(tǒng)能量包絡理論解計算分析頻率對應的加速度-時間曲線,對每個分析頻率下的加速度采取疊加的方式估計子系統(tǒng)實際加速度時歷曲線,并以此預報潛艇的加速度沖擊響應譜,使得預報速度大大提高。第二,試驗測試子系統(tǒng)的損耗因子。對潛艇結(jié)構(gòu)適當簡化并確定試驗模型,對測點和激勵點進行方案設計,開展試驗獲取典型子系統(tǒng)的內(nèi)損耗因子和耦合損耗因子。分別依據(jù)基于Hi...
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 目的和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 試驗研究方面
1.2.2 數(shù)值仿真方面
1.3 論文主要工作簡介
第2章 船體瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析方法
2.1 瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析的基本方法
2.2 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法和沖擊環(huán)境的關系
2.2.1 沖擊譜的概念和主要特性
2.2.2 瞬態(tài)統(tǒng)計能量的重要參數(shù)
2.2.3 瞬態(tài)統(tǒng)計能量參數(shù)與沖擊譜的關系
2.2.4 沖擊譜精確解
2.3 兩種損耗因子的試驗原理
2.3.1 損耗因子和能量平衡方程
2.3.2 內(nèi)損耗因子的試驗原理
2.3.3 耦合損耗因子的試驗原理
2.4 多子系統(tǒng)沖擊環(huán)境預報原理
2.4.1 艇體子系統(tǒng)劃分依據(jù)
2.4.2 多子系統(tǒng)的能量時歷求解
2.4.3 多子系統(tǒng)的沖擊環(huán)境預報
2.5 本章小結(jié)
第3章 船體子系統(tǒng)損耗因子測試及數(shù)值
3.1 模型尺寸的確定
3.2 內(nèi)損耗因子的測試、計算和結(jié)果
3.2.1 試驗準備與位點布置
3.2.2 內(nèi)損耗因子的計算案例
3.2.3 試驗數(shù)值結(jié)果及分析
3.3 耦合損耗因子的測試、計算和結(jié)果
3.3.1 位點布置
3.3.2 耦合損耗因子的計算案例
3.3.3 試驗數(shù)值結(jié)果及分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 船體二子系統(tǒng)沖擊環(huán)境對比研究
4.1 虛擬模態(tài)綜合方法
4.2 虛擬模態(tài)法數(shù)值和試驗對比
4.2.1 VAOne仿真流程
4.2.2 虛擬模態(tài)法數(shù)值仿真
4.2.3 數(shù)值仿真的結(jié)果分析
4.3 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法數(shù)值和試驗對比
4.3.1 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法獲取沖擊譜的基本方法
4.3.2 計算案例
4.3.3 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法數(shù)值結(jié)果
4.3.4 計算結(jié)果和對比分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 艙段高頻沖擊環(huán)境預報研究
5.1 虛擬模態(tài)綜合法的艙段沖擊環(huán)境預報
5.1.1 艙段統(tǒng)計能量模型的建立
5.1.2 工況設置
5.1.3 艙段的虛擬模態(tài)法仿真
5.2 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法的艙段沖擊環(huán)境預報
5.2.1 艙段的瞬態(tài)統(tǒng)計能量法計算
5.2.2 不同工況下艙段沖擊環(huán)境預報
5.2.3 不同工況下預報結(jié)果及分析
5.3 損耗因子誤差對沖擊環(huán)境預報的影響
5.3.1 內(nèi)損耗因子誤差對子系統(tǒng)能量的影響
5.3.2 耦合損耗因子誤差對子系統(tǒng)能量的影響
5.3.3 計算案例
5.3.4 能量誤差對沖擊環(huán)境預報的影響
5.4 艙段沖擊環(huán)境的其他影響因素研究
5.4.1 艙段尺度對沖擊環(huán)境的影響
5.4.2 沖擊載荷對沖擊環(huán)境的影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]沖擊載荷識別的瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析方法[J]. 毛伯永,謝石林,張希農(nóng). 振動與沖擊. 2013(14)
[2]各主要海軍國家設備抗沖擊標準之比較[J]. 劉建湖,潘建強,何斌. 應用科技. 2010(09)
[3]基于Hilbert變換的結(jié)構(gòu)內(nèi)損耗因子測試研究[J]. 程廣利,關成彬,胡生亮. 噪聲與振動控制. 2006(04)
[4]瞬態(tài)激勵下保守耦合系統(tǒng)的統(tǒng)計能量分析[J]. 周鳳敏,張建,亓永. 山東理工大學學報(自然科學版). 2006(01)
[5]基于有限元法對比的統(tǒng)計能量法研究[J]. 伍先俊,翁雪濤,朱石堅. 振動與沖擊. 2005(01)
[6]統(tǒng)計能量法及其在船舶聲振預測中的應用綜述[J]. 伍先俊,朱石堅. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2004(02)
[7]有限長圓筒殼與圓板連接的耦合損耗因子研究[J]. 楊曉華,姚德源. 戰(zhàn)術(shù)導彈技術(shù). 2002(02)
[8]平板與周期加筋阻尼板間耦合損耗因子的研究[J]. 王宏偉,趙德有. 船舶力學. 2001(02)
[9]某潛艇綜合聲納聲腔自噪聲的統(tǒng)計能量方法分析[J]. 劉忠文,李天勻,駱東平. 艦船科學技術(shù). 2000(03)
[10]非保守耦合系統(tǒng)的耦合損耗因子[J]. 盛美萍,王敏慶,孫進才. 聲學學報. 1999(05)
博士論文
[1]浮動沖擊平臺沖擊動力特性研究[D]. 王軍.哈爾濱工程大學 2015
碩士論文
[1]高速船典型節(jié)點耦合損耗因子研究[D]. 吳雄祥.武漢理工大學 2013
本文編號:3150337
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 目的和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 試驗研究方面
1.2.2 數(shù)值仿真方面
1.3 論文主要工作簡介
第2章 船體瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析方法
2.1 瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析的基本方法
2.2 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法和沖擊環(huán)境的關系
2.2.1 沖擊譜的概念和主要特性
2.2.2 瞬態(tài)統(tǒng)計能量的重要參數(shù)
2.2.3 瞬態(tài)統(tǒng)計能量參數(shù)與沖擊譜的關系
2.2.4 沖擊譜精確解
2.3 兩種損耗因子的試驗原理
2.3.1 損耗因子和能量平衡方程
2.3.2 內(nèi)損耗因子的試驗原理
2.3.3 耦合損耗因子的試驗原理
2.4 多子系統(tǒng)沖擊環(huán)境預報原理
2.4.1 艇體子系統(tǒng)劃分依據(jù)
2.4.2 多子系統(tǒng)的能量時歷求解
2.4.3 多子系統(tǒng)的沖擊環(huán)境預報
2.5 本章小結(jié)
第3章 船體子系統(tǒng)損耗因子測試及數(shù)值
3.1 模型尺寸的確定
3.2 內(nèi)損耗因子的測試、計算和結(jié)果
3.2.1 試驗準備與位點布置
3.2.2 內(nèi)損耗因子的計算案例
3.2.3 試驗數(shù)值結(jié)果及分析
3.3 耦合損耗因子的測試、計算和結(jié)果
3.3.1 位點布置
3.3.2 耦合損耗因子的計算案例
3.3.3 試驗數(shù)值結(jié)果及分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 船體二子系統(tǒng)沖擊環(huán)境對比研究
4.1 虛擬模態(tài)綜合方法
4.2 虛擬模態(tài)法數(shù)值和試驗對比
4.2.1 VAOne仿真流程
4.2.2 虛擬模態(tài)法數(shù)值仿真
4.2.3 數(shù)值仿真的結(jié)果分析
4.3 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法數(shù)值和試驗對比
4.3.1 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法獲取沖擊譜的基本方法
4.3.2 計算案例
4.3.3 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法數(shù)值結(jié)果
4.3.4 計算結(jié)果和對比分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 艙段高頻沖擊環(huán)境預報研究
5.1 虛擬模態(tài)綜合法的艙段沖擊環(huán)境預報
5.1.1 艙段統(tǒng)計能量模型的建立
5.1.2 工況設置
5.1.3 艙段的虛擬模態(tài)法仿真
5.2 瞬態(tài)統(tǒng)計能量法的艙段沖擊環(huán)境預報
5.2.1 艙段的瞬態(tài)統(tǒng)計能量法計算
5.2.2 不同工況下艙段沖擊環(huán)境預報
5.2.3 不同工況下預報結(jié)果及分析
5.3 損耗因子誤差對沖擊環(huán)境預報的影響
5.3.1 內(nèi)損耗因子誤差對子系統(tǒng)能量的影響
5.3.2 耦合損耗因子誤差對子系統(tǒng)能量的影響
5.3.3 計算案例
5.3.4 能量誤差對沖擊環(huán)境預報的影響
5.4 艙段沖擊環(huán)境的其他影響因素研究
5.4.1 艙段尺度對沖擊環(huán)境的影響
5.4.2 沖擊載荷對沖擊環(huán)境的影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]沖擊載荷識別的瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析方法[J]. 毛伯永,謝石林,張希農(nóng). 振動與沖擊. 2013(14)
[2]各主要海軍國家設備抗沖擊標準之比較[J]. 劉建湖,潘建強,何斌. 應用科技. 2010(09)
[3]基于Hilbert變換的結(jié)構(gòu)內(nèi)損耗因子測試研究[J]. 程廣利,關成彬,胡生亮. 噪聲與振動控制. 2006(04)
[4]瞬態(tài)激勵下保守耦合系統(tǒng)的統(tǒng)計能量分析[J]. 周鳳敏,張建,亓永. 山東理工大學學報(自然科學版). 2006(01)
[5]基于有限元法對比的統(tǒng)計能量法研究[J]. 伍先俊,翁雪濤,朱石堅. 振動與沖擊. 2005(01)
[6]統(tǒng)計能量法及其在船舶聲振預測中的應用綜述[J]. 伍先俊,朱石堅. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2004(02)
[7]有限長圓筒殼與圓板連接的耦合損耗因子研究[J]. 楊曉華,姚德源. 戰(zhàn)術(shù)導彈技術(shù). 2002(02)
[8]平板與周期加筋阻尼板間耦合損耗因子的研究[J]. 王宏偉,趙德有. 船舶力學. 2001(02)
[9]某潛艇綜合聲納聲腔自噪聲的統(tǒng)計能量方法分析[J]. 劉忠文,李天勻,駱東平. 艦船科學技術(shù). 2000(03)
[10]非保守耦合系統(tǒng)的耦合損耗因子[J]. 盛美萍,王敏慶,孫進才. 聲學學報. 1999(05)
博士論文
[1]浮動沖擊平臺沖擊動力特性研究[D]. 王軍.哈爾濱工程大學 2015
碩士論文
[1]高速船典型節(jié)點耦合損耗因子研究[D]. 吳雄祥.武漢理工大學 2013
本文編號:3150337
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