本文關(guān)鍵詞：船用截止閥在不同載荷激勵(lì)下動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析

  更多相關(guān)文章： 船用閥門(mén) 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析 抗沖擊 時(shí)域模擬

【摘要】：艦船管路系統(tǒng)的抗振和抗沖擊安全性能是其生命力要素的重要部分,閥門(mén)作為管路系統(tǒng)的重要組成部分,由于其結(jié)構(gòu)尺寸大、重心分布高更容易受到振動(dòng)、沖擊載荷的影響,造成失效。如果重點(diǎn)部位的閥門(mén)失效(如燃?xì)廨啓C(jī)配套的閥門(mén)失效),會(huì)造成介質(zhì)的泄露甚至艦船動(dòng)力的喪失。因此對(duì)船用閥門(mén)開(kāi)展振動(dòng)與抗沖擊性能分析研究具有重要意義。本文根據(jù)船用閥門(mén)的安裝方式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合艦船設(shè)備振動(dòng)與抗沖擊分析的相關(guān)理論,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的載荷,利用ANSYS軟件,采用數(shù)值模擬方法對(duì)船用閥門(mén)在振動(dòng)載荷和沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行分析,分析結(jié)果對(duì)開(kāi)展船用閥門(mén)的振動(dòng)和抗沖擊性能的研究提供了參考。本文的研究工作如下:首先,以模態(tài)分析理論為基礎(chǔ),采用有限元分析軟件,從自由模態(tài)和約束模態(tài)兩個(gè)方面對(duì)截止閥的模態(tài)振型及模態(tài)頻率進(jìn)行分析。模態(tài)陣型圖顯示閥桿和閥蓋支架部位變形較為明顯,結(jié)構(gòu)剛度較弱。其次根據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)確定振動(dòng)載荷,并結(jié)合截止閥的振動(dòng)情況建立振動(dòng)響應(yīng)方程。采用ANSYS Workbench軟件根據(jù)振動(dòng)載荷情況對(duì)截止閥進(jìn)行振動(dòng)諧響應(yīng)分析。將截止閥加速度響應(yīng)曲線與相位角響應(yīng)曲線與理論分析結(jié)果相對(duì)比,確定有限元分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。并對(duì)截止閥各零部件的應(yīng)力、應(yīng)變響應(yīng)進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果確定振動(dòng)響應(yīng)劇烈區(qū)域并進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果顯示增大閥蓋支架尺寸能夠更好的改善截止閥的振動(dòng)響應(yīng),使船用截止閥滿(mǎn)足正常工作的要求。最后通過(guò)分析三種抗沖擊分析方法的優(yōu)缺點(diǎn),決定采用時(shí)域模擬法對(duì)船用截止閥的抗沖擊性能進(jìn)行分析。根據(jù)德國(guó)軍標(biāo)BV043-85中對(duì)沖擊載荷的要求,設(shè)計(jì)多種沖擊工況,對(duì)船用截止閥模型進(jìn)行沖擊計(jì)算。研究截止閥的沖擊響應(yīng)規(guī)律,分析截止閥在各個(gè)方向上的抗沖擊能力。結(jié)果顯示截止閥縱向抗沖擊能力最薄弱。根據(jù)影響船用截止閥沖擊性能的主要因素,對(duì)提高截止閥的抗沖擊性能提出若干點(diǎn)建議。
【關(guān)鍵詞】：船用閥門(mén) 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析 抗沖擊 時(shí)域模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U664.842
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的背景及意義10-11
• 1.1.1 振動(dòng)沖擊載荷產(chǎn)生原因10
• 1.1.2 振動(dòng)、沖擊載荷對(duì)艦船設(shè)備的影響10-11
• 1.1.3 對(duì)艦船設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)、沖擊分析的必要性11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 模態(tài)分析研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 振動(dòng)分析研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 沖擊分析研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 船用截止閥的模態(tài)分析16-27
• 2.1 有限元分析16-19
• 2.1.1 有限元法介紹16-17
• 2.1.2 有限元軟件簡(jiǎn)介17-18
• 2.1.3 ANSYS Workbench有限元分析軟件簡(jiǎn)介18-19
• 2.2 船用截止閥的模態(tài)分析19-26
• 2.2.0 模態(tài)分析理論19-21
• 2.2.1 有限元模型的建立21-23
• 2.2.2 船用截止閥的自由模態(tài)分析23-25
• 2.2.3 船用截止閥約束模態(tài)分析25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 船用截止閥振動(dòng)諧響應(yīng)分析27-37
• 3.1 諧響應(yīng)分析概述27
• 3.2 諧響應(yīng)分析數(shù)學(xué)模型27-29
• 3.3 船用截止閥振動(dòng)諧響應(yīng)分析29-34
• 3.3.1 截止閥振動(dòng)諧響應(yīng)分析30
• 3.3.2 截止閥各零部件振動(dòng)響應(yīng)分析30-34
• 3.4 截止閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)化34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 船用閥門(mén)抗沖擊性能仿真分析37-56
• 4.1 抗沖擊分析方法37-43
• 4.1.1 等效靜力法37-39
• 4.1.2 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析方法DDAM39-42
• 4.1.3 時(shí)域模擬法42-43
• 4.2 時(shí)域模擬法的沖擊輸入43-46
• 4.2.1 設(shè)計(jì)沖擊輸入譜43-44
• 4.2.2 沖擊輸入譜的時(shí)域轉(zhuǎn)化44-46
• 4.3 沖擊載荷作用下截止閥抗沖擊性能分析46-55
• 4.3.1 沖擊載荷設(shè)定46
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理方法46-47
• 4.3.3 垂向沖擊載荷下截止閥抗沖擊性能分析47-50
• 4.3.4 橫向沖擊載荷下截止閥抗沖擊性能分析50-52
• 4.3.5 縱向沖擊載荷下截止閥抗沖擊性能分析52-55
• 4.4 提高抗沖擊性能的改進(jìn)建議55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論和展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 魏強(qiáng);;機(jī)載顯控臺(tái)抗振動(dòng)仿真設(shè)計(jì)[J];電子機(jī)械工程;2012年04期

2 于揚(yáng);楊文芳;;某艦載顯控臺(tái)結(jié)構(gòu)動(dòng)力仿真分析[J];電子機(jī)械工程;2011年06期

3 張強(qiáng);何朝勛;楊建軍;;應(yīng)用Ansys的DDAM方法進(jìn)行艦船設(shè)備的抗沖擊計(jì)算[J];艦船科學(xué)技術(shù);2011年12期

4 朱理;龐福振;康逢輝;;螺旋槳激勵(lì)力下的艦船振動(dòng)特性分析[J];中國(guó)造船;2011年02期

5 汪宏偉;汪玉;趙建華;;艦船管路系統(tǒng)沖擊響應(yīng)時(shí)域仿真及試驗(yàn)研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2010年04期

6 丁德勇;張鈞;賀雙元;;推力軸承基座帶預(yù)應(yīng)力諧響應(yīng)分析[J];中國(guó)艦船研究;2010年03期

7 姜濤;王偉力;黃雪峰;洪帥軍;;艦艇抗沖擊設(shè)計(jì)中正負(fù)三角波沖擊譜分析與應(yīng)用[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

8 姚熊亮;馮麟涵;張阿漫;;利用DDAM方法分析艦用增壓鍋爐抗沖擊特性[J];艦船科學(xué)技術(shù);2009年03期

9 薛延華;王志廣;邵濱;江新;;齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)對(duì)其振動(dòng)模態(tài)的影響研究[J];機(jī)械傳動(dòng);2008年06期

10 姚熊亮;劉東岳;趙新;郭百森;;大型復(fù)雜艦船設(shè)備抗沖擊動(dòng)態(tài)特性研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2008年10期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 韓少燕;艦用燃機(jī)抗沖擊分析方法與模型簡(jiǎn)化研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 薛冬;全焊接球閥閥體應(yīng)力分析與評(píng)定[D];蘭州理工大學(xué);2014年

3 張強(qiáng);基于ANSYS的船舶結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性數(shù)值分析[D];大連海事大學(xué);2012年

4 耿盼盼;艦用燃?xì)廨啓C(jī)抗沖擊數(shù)值模擬研究[D];上海交通大學(xué);2012年

5 張影;船用齒輪箱抗沖擊計(jì)算方法分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 馮麟涵;艦用增壓鍋爐抗沖擊特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

7 楊傳啟;XK717數(shù)控銑床動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2006年

8 呼怡玫;對(duì)艦船設(shè)備沖擊振動(dòng)試驗(yàn)的分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2002年

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本文編號(hào)：816621