本文關(guān)鍵詞：波浪能滑翔器動態(tài)特性測試與模態(tài)分析　出處：《天津城建大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：波浪能滑翔器(Wave Glider)是一種新型的海洋觀測自主表面平臺,能夠利用豐富的海洋能源來維持持續(xù)的海洋環(huán)境監(jiān)測活動。海洋環(huán)境復(fù)雜多變,交變載荷下,滑翔器結(jié)構(gòu)極易發(fā)生劇烈振動,嚴重威脅其運行安全。波浪能滑翔器的關(guān)鍵零部件的動態(tài)特性研究,不僅能夠指導(dǎo)其結(jié)構(gòu)優(yōu)化,而且為滑翔器的可靠性評價提供了可靠數(shù)據(jù)。本文以水面母船、水下牽引機支架和滑翔翼板為研究對象,采用試驗?zāi)B(tài)分析方法對波浪能滑翔器的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性進行研究,成果對波浪能滑翔器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和可靠性評價具有重要的指導(dǎo)意義。主要研究以下內(nèi)容:(1)利用ANSYS軟件對波浪能滑翔器的關(guān)鍵零部件做計算模態(tài)分析,計算出各關(guān)鍵零部件的動態(tài)特性參數(shù),為其試驗?zāi)B(tài)分析提供參考。(2)針對水面母船的薄壁殼體結(jié)構(gòu)特點,確定了激振器激勵方案,并設(shè)計了船體的正弦慢掃描法試驗;針對水下牽引機支架的框架結(jié)構(gòu)特點,討論了懸掛點與測試點對模態(tài)測試結(jié)果的影響,并設(shè)計了支架的錘擊法試驗;針對滑翔翼板輕薄的結(jié)構(gòu)特點,研究了力錘選取和觸發(fā)力大小設(shè)置的問題,并設(shè)計了翼板的錘擊法試驗。用不同的實驗方法完成了波浪能滑翔器的關(guān)鍵零部件的模態(tài)測試。(3)依據(jù)模態(tài)參數(shù)辨識頻域法識別出波浪能滑翔器的關(guān)鍵零部件的動態(tài)特性參數(shù),分別為水面母船的16階、水下牽引機支架的15階、滑翔翼板的16階固有頻率、模態(tài)振型和阻尼比,結(jié)合FEA分析結(jié)果,分析模態(tài)振型,找到了結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),并對有限元的模型進行修正。(4)利用ANSYS對水下牽引機整機做了模態(tài)綜合,采用固定界面模態(tài)綜合法,得到水下牽引機整機的前4階固有頻率和振型,為評價水下牽引機整機的可靠性提供了數(shù)據(jù)。
[Abstract]:Wave Glider is a new independent surface platform for ocean observation. The marine environment is complex and changeable, and the glider structure is prone to violent vibration under alternating load. The research on the dynamic characteristics of the key parts of the wave glider can not only guide its structure optimization, but also provide reliable data for the reliability evaluation of the glider. The structural dynamic characteristics of wave energy glider were studied by means of experimental modal analysis method. The results have important guiding significance for the structural optimization design and reliability evaluation of wave glider. The modal analysis of the key parts of the wave glider is carried out by using ANSYS software. The dynamic characteristic parameters of each key component are calculated, which provides a reference for the experimental modal analysis. (2) according to the structural characteristics of the thin-walled shell of the water surface master ship, the excitation scheme of the exciter is determined. The sinusoidal slow scanning test of the hull is designed. According to the frame structure characteristics of underwater tractor, the influence of suspension point and test point on modal test results is discussed, and the hammering test of support is designed. The selection of force hammer and the setting of trigger force are studied according to the light and thin structure of glider. In addition, the hammering test of the flange is designed. The modal test of the key parts of the wave glider is completed with different experimental methods. The dynamic characteristic parameters of the key components of the wave energy glider are identified by the modal parameter identification method in frequency domain. It is the 16th order of the water surface master ship, the 15 order of the support of underwater tractor, the 16 order natural frequency of glider plate, the mode mode and damping ratio. Combined with the results of FEA analysis, the modal mode mode is analyzed. The weak link of the structure is found, and the finite element model is modified. (4) ANSYS is used to synthesize the whole machine of underwater tractor, and the fixed interface modal synthesis method is adopted. The first four natural frequencies and modes of underwater tractor are obtained, which provide data for evaluating the reliability of underwater tractor.
【學(xué)位授予單位】：天津城建大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P715

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本文編號：1386118