船舶是由各種板架結(jié)構(gòu)組成的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu),在航行過程中會受到動力裝置、軸系、外部流場等多個激勵的作用,振動通過板架結(jié)構(gòu)的傳遞,進(jìn)而影響船舶整體的振動聲輻射水平及船舶的舒適性、安全性。因此船舶板架結(jié)構(gòu)的低噪聲優(yōu)化設(shè)計是十分必要的研究課題。本文以船舶板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計為目標(biāo),開展了數(shù)值分析和試驗研究。首先介紹了結(jié)構(gòu)振動聲輻射的研究方法,總結(jié)了國內(nèi)外學(xué)者在結(jié)構(gòu)振動聲輻射計算方法的研究進(jìn)展,確立了本文研究板架結(jié)構(gòu)振動聲輻射的方法為有限元/邊界元法;對船舶板架結(jié)構(gòu)振動聲輻射影響因素及規(guī)律的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納;并分析了船舶板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計的研究現(xiàn)狀,為本文的研究指明了方向。建立了船舶板架結(jié)構(gòu)振動聲輻射分析基準(zhǔn)模型,從模態(tài)特性、振動特性、輻射噪聲特性等方面對其進(jìn)行了分析;并探索了空氣環(huán)境中的板架結(jié)構(gòu)在均布力及集中力作用下的板厚、長寬比、加筋形式、肋骨間距、肋骨慣性矩等設(shè)計變量對其聲振特性的影響規(guī)律,結(jié)論表明肋骨間距、肋骨數(shù)量、肋骨慣性矩等變量可在重量改變較小的情況下明顯影響板架結(jié)構(gòu)的聲振特性。選擇肋骨間距、肋骨數(shù)量、肋骨慣性矩為設(shè)計變量,提出了板架結(jié)構(gòu)的布局轉(zhuǎn)換方法,建立了空氣環(huán)境中船舶板架...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 結(jié)構(gòu)振動聲輻射研究方法概述
        1.2.2 船舶板架結(jié)構(gòu)振動聲輻射研究概述
        1.2.3 船舶板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計研究概述
    1.3 論文研究內(nèi)容
    1.4 論文研究框架
第2章 船舶板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計變量研究
    2.1 引言
    2.2 艦船典型板架結(jié)構(gòu)振動聲輻射特性研究
        2.2.1 聲固耦合基本理論研究
        2.2.2 板架結(jié)構(gòu)聲固耦合分析模型建立
        2.2.3 典型板架結(jié)構(gòu)振動聲輻射特性分析
    2.3 厚度變量對振動聲輻射特性影響分析
        2.3.1 結(jié)構(gòu)厚度變量對固有模態(tài)的影響
        2.3.2 結(jié)構(gòu)厚度變量對振動特性的影響
        2.3.3 結(jié)構(gòu)厚度變量對輻射噪聲特性的影響
    2.4 長寬比變量對振動聲輻射特性影響分析
        2.4.1 長寬比變量對固有模態(tài)的影響
        2.4.2 長寬比變量對振動特性的影響
        2.4.3 長寬比變量對輻射噪聲特性的影響
    2.5 加強(qiáng)筋變量對振動聲輻射特性影響分析
        2.5.1 加筋方式對振動聲輻射特性的影響
        2.5.2 肋骨間距對振動聲輻射特性的影響
        2.5.3 肋骨慣性矩對振動聲輻射特性的影響
    2.6 板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計變量的確定
    2.7 本章小結(jié)
第3章 船舶板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 低噪聲板架結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法
        3.2.1 多島遺傳算法簡介
        3.2.2 編碼方式
        3.2.3 適應(yīng)度函數(shù)
        3.2.4 遺傳算子
        3.2.5 多島遺傳算法的重要參數(shù)
    3.3 板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 板架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計布局轉(zhuǎn)換方法
        3.3.2 板架低噪聲優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型描述
        3.3.3 板架低噪聲優(yōu)化設(shè)計算法及其實現(xiàn)
    3.4 空氣環(huán)境下板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計
        3.4.1 單向加筋板低噪聲優(yōu)化設(shè)計
        3.4.2 雙向加筋板低噪聲優(yōu)化設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 船舶板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化驗證試驗
    4.1 引言
    4.2 低噪聲優(yōu)化設(shè)計試驗研究
        4.2.1 試驗?zāi)Ｐ图捌鋬?yōu)化
        4.2.2 試驗測試原理
        4.2.3 試驗測試方法
    4.3 試驗數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析
        4.3.1 試驗數(shù)據(jù)處理
        4.3.2 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 流體加載下的船舶板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 槳-軸-船艉部振動聲輻射分析
        5.2.1 振動聲輻射模型建立
        5.2.2 艉部結(jié)構(gòu)振動載荷獲取
        5.2.3 考核點選取及工況設(shè)置
        5.2.4 槳軸船艉部振動聲輻射特性分析
    5.3 流體加載下板架結(jié)構(gòu)低噪聲優(yōu)化設(shè)計
        5.3.1 優(yōu)化對象的確定
        5.3.2 數(shù)學(xué)模型的建立
        5.3.3 低噪聲優(yōu)化設(shè)計
    5.4 低噪聲優(yōu)化實船效果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3955110