艦載設(shè)備的振動(dòng)和噪音與艦船安全性和舒適性息息相關(guān)。振動(dòng)及其引起的噪音會(huì)使船上人員感到不適,降低艦載設(shè)備的可靠性,引發(fā)船體結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞破壞,危及軍用船舶作戰(zhàn)性能。國(guó)際海事組織(IMO)第91屆海上安全委員會(huì)(MSC91)通過(guò)了第338號(hào)關(guān)于SOLAS(國(guó)際海上人命安全公約)修正案的決議,針對(duì)1981年通過(guò)的非強(qiáng)制性《船上噪聲等級(jí)規(guī)則》(第A.468(XII)號(hào)決議),提高了對(duì)機(jī)艙、船員起居室、工作間和其它船上空間噪聲等級(jí)的控制要求。目前艦船減振降噪研究主要集中于阻尼材料應(yīng)用、螺旋槳降噪及機(jī)械設(shè)備隔振等領(lǐng)域。隨著艦載設(shè)備向輕型化、大功率化發(fā)展,考慮對(duì)于設(shè)備空間最大利用率以及艦船載重問(wèn)題,以往的雙層隔振裝置已無(wú)法滿足需求。浮筏隔振系統(tǒng)逐漸被廣泛應(yīng)用于艦載設(shè)備隔振領(lǐng)域。浮筏隔振系統(tǒng)具有優(yōu)良的隔振性能、較小的附加質(zhì)量和安裝空間的特點(diǎn)。以往對(duì)浮筏系統(tǒng)的研究多集中于基礎(chǔ)剛度,隔振器剛度、阻尼及分布原則和筏體質(zhì)量比對(duì)隔振效果的影響,對(duì)筏體結(jié)構(gòu)型式的研究較少。本文側(cè)重于研究筏體結(jié)構(gòu)型式對(duì)浮筏隔振系統(tǒng)中、低頻隔振效果的影響。論文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)闡述了振動(dòng)控制方法的分類、振動(dòng)的分析方法、浮筏系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法、評(píng)估浮筏系統(tǒng)性能的方法以及各方法的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)采用有限元方法對(duì)浮筏隔振系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,以Y2-200L1-2型電機(jī)為例,建立了平置直板式浮筏系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)其隔振效果進(jìn)行了分析。(3)以基礎(chǔ)振動(dòng)烈度及振級(jí)落差為指標(biāo),對(duì)比分析了筏體結(jié)構(gòu)型式對(duì)浮筏系統(tǒng)隔振效果的影響,包括筏體質(zhì)量、板材厚度、腹板位置、加強(qiáng)筋有無(wú)、腹板鏤空、部分筏體割除等因素。(4)研究了各改進(jìn)措施的聯(lián)合作用效果,建立改進(jìn)后的筏體有限元模型并分析其隔振效果。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：U674.702
【部分圖文】：

圖 3.1 平置板架式浮筏系統(tǒng)有限元模型圖 3.2 中間筏體有限元模型筏系統(tǒng)各部分尺寸如表 3.1 所示：表 3.1 浮筏系統(tǒng)各部分尺寸 m部件 長(zhǎng) 寬 高基礎(chǔ) 1.4 1 0.03中間筏體 1.2 0.8 0.15設(shè)備 0.3 0.3 0.3

圖 3.2 中間筏體有限元模型系統(tǒng)各部分尺寸如表 3.1 所示：表 3.1 浮筏系統(tǒng)各部分尺寸 m部件 長(zhǎng) 寬 高基礎(chǔ) 1.4 1 0.03中間筏體 1.2 0.8 0.15設(shè)備 0.3 0.3 0.3節(jié)所建立的浮筏系統(tǒng)有限元模型命名為模型 A，下文中分析各參數(shù)對(duì)浮筏的影響時(shí)，均與模型 A 進(jìn)行對(duì)比分析。系統(tǒng)動(dòng)力特性分析分析的目的在于確定結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，以便在設(shè)計(jì)時(shí)避開(kāi)共振頻率

(e)系統(tǒng)第 20 階模態(tài)位移云圖 (f)系統(tǒng)第 21 階模態(tài)位移云圖圖 3.3 系統(tǒng)部分階次模態(tài)位移云圖浮筏隔振系統(tǒng)振動(dòng)形態(tài)復(fù)雜，包括設(shè)備和中間筏體的平動(dòng)、擺動(dòng)，中間筏體扭轉(zhuǎn)、變形等，系統(tǒng)低階模態(tài)表現(xiàn)為設(shè)備、筏體的剛體運(yùn)動(dòng)，高階模態(tài)筏體、基礎(chǔ)出現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)及彎曲現(xiàn)象；由于系統(tǒng)的對(duì)稱性，個(gè)別頻域范圍內(nèi)，相鄰兩階模態(tài)的頻率接近但振型變化很大，如第 1、2 階；部分階次，如第 20、21 階中間筏體變性明顯，說(shuō)明中間筏體在此頻率發(fā)生共振；中間筏體第一階彎曲頻率（對(duì)應(yīng)系統(tǒng)第 20 階模態(tài)頻率）為 153.9Hz，第一階扭轉(zhuǎn)頻率（對(duì)應(yīng)系統(tǒng)第 21 階模態(tài)頻率）為 180.6Hz，避免了筏體在較低頻率產(chǎn)生共振，因此證明該筏體基本滿足減振設(shè)計(jì)要求。文獻(xiàn)[20]中分析中間筏體模態(tài)頻率時(shí)，分析的是中間筏體無(wú)約束條件下的模態(tài)頻率。若單獨(dú)對(duì)模型 A 中間筏體進(jìn)行模態(tài)分析，則其第一階彎曲模態(tài)頻率為 112.9Hz，第一階扭轉(zhuǎn)頻率為 114.0Hz，這與整體分析得出的結(jié)果存在差異，說(shuō)明浮筏系統(tǒng)各組件之間的耦合作用對(duì)筏體共振頻率有一定影響，本文采取對(duì)浮筏系統(tǒng)整體分析的方式確定筏體共振頻率。

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本文編號(hào)：2819813