船舶在海上會受到風、浪和流等載荷的影響而發(fā)生振蕩運動,對人員和設(shè)備帶來安全隱患,所以校核船載儀器的疲勞壽命設(shè)計和找到可靠的疲勞壽命計算方法就顯得尤為重要.將機械振動理論應(yīng)用于船載雷達二維轉(zhuǎn)向臺架高基座疲勞分析的研究,建立了某船載雷達縱搖、橫搖、二維轉(zhuǎn)向臺慣性力和轉(zhuǎn)矩模型,并借助WORKBENCH軟件進行疲勞壽命分析,疲勞壽命分析結(jié)果滿足該結(jié)構(gòu)整體設(shè)計需求. 

【文章來源】：北京建筑大學學報. 2020,36(03)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【圖文】：

搖船載雷達工況下橫搖及縱搖運動示意圖Fig.2搖Schematicdiagramofrollingandpitchingmotionofshipborneradar

攪鞒?分析的目的[10].2郾2郾1搖原模型整體取出二維轉(zhuǎn)向臺模型,在支座底面建立坐標系,如圖3(a)所示,分析原模型質(zhì)量以及質(zhì)心相對坐標系的位置,結(jié)果如下:質(zhì)量:M=172郾27kg重心:X=15郾41mm,Y=20郾86mm,Z=441郾94mm2郾2郾2搖設(shè)計替代模型所設(shè)計的替代模型如圖3(b)所示,分析模型質(zhì)量及質(zhì)心位置,結(jié)果如下:質(zhì)量:M=172郾74kg重心:X=15郾72mm,Y=21郾10mm,Z=442郾24mm原模型及等效替代模型如圖3所示.比較結(jié)果見表1.圖3搖船載雷達二維轉(zhuǎn)向臺Fig.3搖Twodimensionalsteeringplatformassemblyofshipborneradar搖表1搖二維轉(zhuǎn)向臺等效替代模型與原模型比較差值Tab.1搖Comparisondifferencebetweenequivalentsubstitutemodelandoriginalmodeloftwo鄄dimensionalsteeringtable原模型替代模型差值質(zhì)量/kg172郾27172郾74-0郾46X坐標/mm15郾4115郾72-0郾31Y坐標/mm20郾8621郾10-0郾24Z坐標/mm441郾94442郾24-0郾30搖搖由表1可知,替代模型原模型的質(zhì)量差0郾46kg;質(zhì)心坐標值誤差都在0郾50mm以內(nèi),等效替代的模型的質(zhì)量與質(zhì)心位置相比于原模型都沒有發(fā)生較大改變,相比于模型總質(zhì)量和原質(zhì)心位置可以忽略不計.所以疲勞分析時替代模型完全可以取代原有模型.2郾3搖分析方案及計算實例步驟參照船體的三維模型及船載雷達在船體上的位置,構(gòu)建空間三維直角坐標系來描述船載雷達質(zhì)心位置[11].船載雷達工況下二維轉(zhuǎn)向臺質(zhì)心位置如圖4所示.2郾3郾1搖建立坐標系以船體搖擺中心為坐標原點,縱向線為Y軸,橫向線為X軸,高度方向為Z軸,則二?

北京建筑大學學報2020年圖4搖船載雷達工況下二維轉(zhuǎn)向臺質(zhì)心位置Fig.4搖Centroidpositionoftwo鄄dimensionalsteeringplatformundertheconditionofshipborneradar搖高度:H=20郾00m分析部分質(zhì)量:M=326郾79kg2郾3郾2搖載荷分析1)計算轉(zhuǎn)向臺縱搖慣性力Fh將船載雷達質(zhì)心分別投影到Y(jié)鄄Z與X鄄Z平面上,將質(zhì)心受到的力分解分析[12].縱搖中心為橫向線(X軸),將三維坐標投影到Y(jié)鄄Z平面,如圖5所示.圖5搖船載雷達工況下橫搖時二維轉(zhuǎn)向臺質(zhì)心位置投影Fig.5搖Centroidpositionoftwo鄄dimensionalsteeringplatformundertheconditionofshipborneradar搖縱搖半徑Rh為:Rh=L2h+H2=79郾56m(1)最大振幅AhM為:AhM=Rh茲zy仔180=4郾16m(2)振動圓頻率棕為:棕=2仔1Th=0郾52r/s(3)式中:Th為縱搖振動周期,取Th=12s,茲zy為縱搖搖擺角,取茲zy=3毅.正弦分量sin茲h為:sin茲h=HRh=0郾25(4)余弦分量cos茲h為:cos茲h=LhRh=0郾97(5)式中:茲h為縱向線(Y軸)與縱搖半徑的夾角.假設(shè)為正弦振蕩,則振蕩振幅隨時間變化如下:震蕩振幅Ah為:Ah=AhMsin(棕t)=4郾16sin(0郾52t)(6)速度Vh為:Vh=棕AhMcos(棕t)=2郾16cos(0郾52t)(7)加速度ah為:ah=-棕2AhMsin(棕t)=-1郾12sin(0郾52t)(8)式中:t為時間變量.由以上可得轉(zhuǎn)向臺縱搖慣性力Fh為:Fh=Mah=-366郾00sin(0郾52t)(9)縱搖?

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3545367