輸流管道是艦艇疏水系統(tǒng)的重要組成部分,輔助水泵完成船艙中工作和生活中產(chǎn)生的污水排出,以及給水艙注、排水的任務(wù),艦艇疏水系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)艦艇能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著重大意義。疏水系統(tǒng)的動(dòng)力源一般為柱塞泵,其存在固有的壓力脈動(dòng),會(huì)激勵(lì)輸流管道產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)不僅會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)噪聲,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成管道破壞,使艦艇疏水系統(tǒng)失效。本文以艦艇疏水系統(tǒng)管道為研究對(duì)象,采用仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)管道在壓力脈動(dòng)激勵(lì)下的振動(dòng)特性進(jìn)行研究。本文首先對(duì)艦艇疏水系統(tǒng)柱塞泵的工作特性進(jìn)行了分析,研究了艦艇疏水系統(tǒng)管道壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的原因。然后基于Timoshenko梁模型,建立在非恒定流激勵(lì)下疏水系統(tǒng)管道流固耦合振動(dòng)數(shù)學(xué)模型,模型考慮泊松耦合以及連接耦合對(duì)疏水系統(tǒng)管道的影響,建立了疏水系統(tǒng)管道直管單元軸向振動(dòng)、徑向振動(dòng)方程和水單元的連續(xù)性方程、動(dòng)量方程,并推導(dǎo)出脈動(dòng)流體激勵(lì)下振動(dòng)模型的表達(dá)形式。采用有限元方法,運(yùn)用流固耦合理論,在ANSYS Workbench平臺(tái)搭建流固耦合模型,研究了在穩(wěn)態(tài)輸入時(shí)管道的應(yīng)力、位移分布、流場(chǎng)速度和壓力分布,以及在不同負(fù)載、不同脈動(dòng)頻率、不同壓力脈動(dòng)率條件下管道的應(yīng)力、變形情況和動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律,...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的來(lái)源、目的和意義
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究工作
2 艦艇疏水系統(tǒng)柱塞泵工作特性分析
    2.1 艦艇疏水系統(tǒng)工作原理
    2.2 柱塞泵工作特性分析
    2.3 本章小結(jié)
3 疏水系統(tǒng)管道振動(dòng)數(shù)學(xué)模型
    3.1 疏水系統(tǒng)管道物理模型
    3.2 疏水系統(tǒng)管道流固耦合分析
    3.3 本章小結(jié)
4 壓力脈動(dòng)作用下疏水系統(tǒng)管道振動(dòng)特性的仿真分析
    4.1 流固耦合建模及求解
    4.2 壓力脈動(dòng)對(duì)疏水系統(tǒng)管道振動(dòng)特性的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 疏水系統(tǒng)管道振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 壓力脈動(dòng)對(duì)管道振動(dòng)特性影響實(shí)驗(yàn)
    5.2 管道振動(dòng)分析
    5.3 實(shí)驗(yàn)仿真對(duì)比分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果



本文編號(hào)：4033779