目前艦艇沖擊環(huán)境預報已越來越受到各國海軍重視,艦艇沖擊環(huán)境預報手段主要是有限元數值仿真和實船水下爆炸試驗。實船試驗耗費大量人力、財力資源且受實驗環(huán)境干擾較大,不具備重復性;現代計算機技術發(fā)展為有限元數值仿真模擬艦艇大型復雜結構提供可能,但是艦船局部細化設計過程中,修改局部參數仍然需要對整體結構進行仿真計算,計算機仿真過程中依舊消耗大量計算資源、時間成本。因此本文以保證數值仿真精度同時降低計算成本為根本目的,旨在提供一種基于子結構方法的艦艇整體結構模態(tài)信息求解和水下爆炸載荷作用下沖擊環(huán)境預報技術,具體內容如下:首先,通過大型浮動沖擊平臺水下爆炸試驗驗證有限元數值仿真在艦艇沖擊環(huán)境預報方面的可靠性。實船試驗過程中環(huán)境、傳感器因素均會引入零漂誤差,采用經驗模態(tài)分解方法處理沖擊響應信號,通過改進的鏡像經驗模態(tài)分解方法對傳統分解方法存在的端點效應現象進行改進,分析有限元數值仿真方法與實船水下爆炸試驗在沖擊環(huán)境預報方面誤差。第二,分析浮動沖擊平臺和水下加筋圓柱殼結構低頻沖擊環(huán)境特性,量化水下加筋圓柱殼整體結構對艦艇結構沖擊環(huán)境貢獻。通過分析相同水下爆炸載荷作用下,水下加筋圓柱殼結構艙段子結構與整體... 

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 艦船沖擊環(huán)境預報
        1.2.2 動力縮聚方法研究
        1.2.3 模態(tài)綜合方法
    1.3 本文主要研究內容
第2章 沖擊環(huán)境數值有限元法試驗驗證
    2.1 引言
    2.2 艦船沖擊環(huán)境有限元數值方法
        2.2.1 有限元模型
        2.2.2 工況設置
        2.2.3 有限元數值仿真結果分析
    2.3 實船水下爆炸沖擊環(huán)境試驗數據分析
        2.3.1 浮動沖擊平臺試驗零漂信號分析
        2.3.2 基于EMD方法的時域信號處理
        2.3.3 基于端點抑制的鏡像EMD分析改進
        2.3.4 改進EMD方法應用驗證
    2.4 浮動沖擊平臺水下爆炸試驗數值仿真對比
    2.5 本章小結
第3章 艙段整船沖擊環(huán)境對比分析
    3.1 引言
    3.2 整體模態(tài)對沖擊環(huán)境貢獻分析
        3.2.1 浮動沖擊平臺整體沖擊環(huán)境分布特性研究
        3.2.2 浮動沖擊平臺整體模態(tài)振動分布特性分析
    3.3 浮動沖擊平臺艙段子結構-整體沖擊環(huán)境對比分析
        3.3.1 浮動沖擊平臺艙段子結構模型及計算工況
        3.3.2 艙段子結構整體沖擊環(huán)境差異
    3.4 水下加筋圓柱殼艙段子結構-整體沖擊環(huán)境差異
        3.4.1 水下加筋圓柱殼模型及工況設置
        3.4.2 圓柱殼子結構——整體沖擊環(huán)境差異
    3.5 艙段子結構邊界影響研究
        3.5.1 模型邊界條件設置
        3.5.2 計算結果分析
    3.6 本章小結
第4章 自由界面模態(tài)綜合加筋圓柱殼模態(tài)分析
    4.1 引言
    4.2 子結構動力縮聚方法
        4.2.1 Guyan法縮聚
        4.2.2 IRS動力縮聚方法
        4.2.3 迭代IRS縮聚方法
    4.3 整體結構自由界面模態(tài)求解
        4.3.1 簡單子結構綜合理論
        4.3.2 復雜連接子系統綜合矩陣
    4.4 .自由界面模態(tài)綜合方法數值驗證
        4.4.1 驗證模型簡介
        4.4.2 加筋圓柱殼模態(tài)求解
    4.5 本章小結
第5章 自由界面模態(tài)綜合法沖擊環(huán)境預報
    5.1 引言
    5.2 自由界面模態(tài)綜合時域響應求解方法
        5.2.1 子結構界面力
        5.2.2 中心差分法
    5.3 加筋圓柱殼沖擊響應求解
        5.3.1 計算模型
        5.3.2 加筋圓柱殼自由界面模態(tài)綜合響應計算
    5.4 本章小結
結論
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



本文編號：3649147