船舶浮筏隔振裝置建模及減振仿真分析研究.pdf

1、浮筏隔振裝置作為現(xiàn)代艦船設(shè)備常用的振動(dòng)控制手段，在軍事領(lǐng)域和民用船只中都得到了普遍的使用。隨著海洋聲吶探測(cè)技術(shù)的發(fā)展和操作及乘坐舒適性要求的提升，對(duì)艦船安靜性的要求不斷提高，如何提升其減振能力的研究也變得愈加重要。
　　本文針對(duì)浮筏隔振裝置，運(yùn)用理論計(jì)算與仿真分析相配合的方法，創(chuàng)建了其動(dòng)力學(xué)及有限元仿真模型，對(duì)該裝置的振動(dòng)能量傳遞情況進(jìn)行了分析，為改善其減振性能提供參考。通過基于四端參數(shù)的導(dǎo)納矩陣子系統(tǒng)綜合法對(duì)裝置進(jìn)行動(dòng)力學(xué)理論建

2、模，獲得了隔振平臺(tái)的振動(dòng)能量傳遞曲線圖；對(duì)浮筏筏體建立實(shí)體模型并導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行仿真分析，動(dòng)力學(xué)分析（模態(tài)及諧響應(yīng)分析）顯示隔振裝置在低頻段內(nèi)浮筏的振動(dòng)衰減效果不佳，并在中高頻段存在固有頻率密集的問題。針對(duì)裝置表現(xiàn)出的低頻段振動(dòng)隔離效果不佳的問題，采用功率流的分析方法探究系統(tǒng)參數(shù)變化及安裝動(dòng)力吸振裝置對(duì)減振裝置振動(dòng)能量傳輸特性的影響。降低筏架剛度、改變隔振器的剛度可以改變功率流傳遞曲線上波峰出現(xiàn)的位置、峰值和數(shù)量，尤其是增大下層隔振

3、器的剛度有利于提升減振裝置的振動(dòng)衰減效果。通過在筏架上安裝動(dòng)力吸振器的方式研究其對(duì)浮筏在1-100Hz的低頻率段內(nèi)的振動(dòng)傳遞特性的影響，結(jié)果表明自調(diào)諧吸振器和被動(dòng)吸振器相比有著更寬的作用頻率段及更佳的振動(dòng)衰減作用；同時(shí)研究了異頻外界作用下吸振器不同的固定方法對(duì)其振動(dòng)吸收效果的影響，結(jié)果顯示，在異頻外界作用下，應(yīng)采取不同的固定方法以取得更佳的吸振性能。
　　本文的主要研究成果在于通過理論計(jì)算和仿真相結(jié)合分析了浮筏隔振裝置低頻段振動(dòng)隔

4、離效果不佳和中高頻段固有頻率較密集的原因，通過有針對(duì)性的改變閥體結(jié)構(gòu)和隔振元件剛度，能夠有效地改善平臺(tái)振動(dòng)衰減的能力；針對(duì)1-100Hz范圍內(nèi)平臺(tái)減振能力不佳，引入主動(dòng)吸振方法，通過在浮筏筏體上安裝動(dòng)力吸振器，研究了單一外界作用和異頻外界作用下浮筏隔振裝置振動(dòng)能量傳遞特點(diǎn)的變化，結(jié)果說明針對(duì)不同的外界激勵(lì)選用不同類型的吸振器及固定方法可以有效的減少振動(dòng)的傳遞。本文所采用的研究方法及所得分析結(jié)果可為今后浮筏隔振裝置的設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供參考及借