新型桁架箱体浮筏结构重量优化研究

结合桁架结构的优点,将桁架结构应用于传统浮筏形成一种新型桁架箱体浮筏结构,并对其重量进行优化。首先在有限元软件Abaqus中建立了桁架箱体浮筏模型,然后基于模态分析,重力场分析和抗冲击分析,以筏架上、下面板厚度为设计变量,分析了面板厚度变化对结构刚度及强度水平的影响,且在保证足够刚度和强度水平的前提下,浮筏减重可达15.4%。本文的研究可为新型桁架箱体浮筏的结构轻量化设计奠定基础。

新型桁架箱体浮筏隔振器选型研究

采用有限元法对新型桁架箱体浮筏系统在3种不同隔振器配置方案下的静强度、抗冲击强度及隔振效果进行分析。结果表明,在静力状态下,随着隔振器总静刚度的增加,浮筏的下层隔振器变形量和最大位移逐渐减小。在冲击环境下,下层隔振器的形变量因阻尼作用随时间产生周期性衰减,隔振器总冲击刚度及个数和布置形式都会影响浮筏的抗冲击效果。在隔振效果上,较小的动刚度的隔振器具有更好的隔振效果。

水下爆炸载荷作用下桁架箱体浮筏冲击环境特性研究

针对水下爆炸载荷作用下桁架箱体浮筏的冲击环境特性问题,采用数值仿真和声固耦合的方法,利用Abaqus软件进行水下非接触爆炸模拟,对具有双层平台的浮筏的垂向冲击环境分布特性以及减振器的刚度和数量对其垂向冲击环境的影响开展了研究。结果表明:上下平台冲击环境沿纵向分布变化趋势基本一致,沿纵向上冲击环境在位于支柱之间的板架处出现峰值,在两舷侧减振器的缓冲作用下,浮筏迎背爆面冲击环境接近,最大差异仅为11%;浮筏减振器的刚度和数量都会对上下平台的冲击环境造成影响。本文分析结果可为安装在浮筏上的设备抗冲击提供参考。