双层壳舷间复合托板隔振特性研究

基于Flügge壳体理论和Helmholtz波动方程,求解了舷间托板动力响应的双壳声-流体-结构耦合方程。通过模型试验分析了敷设声学覆盖层的加筋双层圆柱壳舷间振动传递特性。试验表明,舷间采用托板连接时内外壳间的耦合作用很强,舷间振动能量主要通过托板传递,声学覆盖层敷设方式对内外壳间的耦合关系影响很小。基于阻抗失配原理,在舷间振动的主传递通道上设计了几种高传递损失的复合托板结构形式,数值分析了各种复合托板的隔振性能,并对比了它们的隔振效果。

舰船高传递损失复合托板振动特性优化设计

基于结构动力学优化设计理论,研究了潜艇典型舱段双层圆柱壳舷间高传递损失复合托板结构。通过初步优化,得到隔振效果最优的刚性阻振质量块的最优截面尺寸和布设位置,并将最优参数的刚性阻振质量块等效为相同截面惯性矩的球扁钢。在满足舱段总重量及危险截面结构强度的约束条件下,以舱段非耐压壳体全频域内的平均振动加速度级为目标函数,对高传递损失复合托板的开孔半径和托板角度进行动力学优化设计,得到最优振动特性的复合托板形式。由优化结果得到,在中、高频段内,高传递损失复合托板有明显的降噪作用,舱段非耐压壳体全频域内的平均振动加速度级降低了1.66 dB。

阻振质量复合托板减振效果试验研究

在双壳舷间结构声传递途径试验分析基础上,提出了阻振质量复合托板结构。通过典型双壳动力舱段振动及声辐射数值试验,分析了阻振质量截面参数、布置位置对刚性复合托板隔振性能的影响规律。通过开展大尺度舱段模型的振动特性试验,验证阻振质量复合托板的有效性。结果表明:阻振质量复合托板显著降低了舱段中高频的振动及声辐射,非耐压壳体20～4 000 Hz频段振动加速度级平均降低3 dB以上。

测量机用夹层复合托板

德国Witte Bleckede公司设计制造的夹层复合托板采用了新工艺,具有较高的强度和刚度,托板尺寸为4500mm×1500mm,最大尺寸可达10m×2.5m。托板表面规则分布有定位孔,以便于重复和精确安装工件支承装置。 与铸铝托板相比,这种托板件具有重量轻、强度高的特点。

低噪声复合托板水下声学试验研究

提出了集成应用空心振质量块、聚氨酯吸声带板的低噪声复合托板结构方案,并初步给出了实船应用方法。在此基础上开展了大尺度双壳结构水下振动、声辐射及输入功率流的试验研究。结果表明:应用低噪声复合托板后,双壳结构外壳20Hz^3000Hz频段振动加速度级降低3.1dB,5m处近场辐射声压级降低7.2dB且沿顺时针90°~270°周向降噪效果最为显著;结构输入功率流显著降低,由多峰变为单峰且峰值频率略向低频移动。

托板桩复合地基桩体荷载分担比研究

采用有限元法研究了托板桩复合地基垫层内摩擦角、弹性模量、垫层厚度以及桩间距、桩体持力层对桩体荷载分担比和地基沉降的影响。研究结果表明,在满足地基沉降和承载力的前提下,应采用合理的垫层厚度、弹性模量和桩间距以减少工程费用。

路堤下端承桩-大托板复合地基沉降计算方法

路堤下端承桩-大托板复合地基通常采用混凝土桩并持力于压缩很小的硬土层,桩顶采用大面积托板。端承桩-大托板复合地基的桩间土沉降大于桩顶沉降,桩身为负摩擦力,不宜采用常规复合地基的沉降计算方法。在分析路堤下端承桩-大托板复合地基和路堤的变形和受力特点的基础上,提出了可以考虑桩身负摩擦、路堤、加筋材料影响的路堤下端承桩-大托板复合地基沉降计算方法。工程实践表明该方法是符合工程实际情况的。

双层圆柱壳振动传递及近场声辐射特性研究

水下加筋圆柱壳体振动和声辐射是近年来研究的一个热点问题。文章从实验和数值计算两个方面,对水下加筋双层圆柱壳的振动传递及声辐射进行了研究。实验模型表面敷设了隔声去耦材料,分为四种工况:双壳全敷设、内全敷设、外全敷设、外部分敷设,对单频激振时内外壳体间的振动传递以及各工况下的近场声压进行了分析。结果表明,托板在内外壳的振动传递中起着较大的作用,内外壳全部敷设隔声去耦材料对抑制振动和声辐射最有效。为了减小托板对振动及声辐射的影响,提出了复合托板结构,即在托板上添加方钢结构,并对含复合托板的圆柱壳声学特性进行了数值研究,表明方钢在中高频段能有效降低壳体的振动及声辐射。