基于有限元方法的复杂浮筏系统功率流计算(英文)

提出一种基于有限元理论的复杂浮筏系统功率流的计算方法.该方法可应用ANSYS等有限元软件直观得生成复杂浮筏系统的模型,并采用谐响应分析技术求解线性系统在外激励下的响应,从而求得计算系统功率流所需的力和速度向量.应用该方法研究了一实际复杂浮筏系统的功率流传递特性,算例结果表明了方法的可靠性.

浮筏系统频率响应灵敏度分析

本文介绍了一种频率响应函数灵敏度分析计算的新方法。该方法运用模态叠加法，在第一次频率响应计算的基础上，再次运用模态叠加法，第二次计算频率响应，求得系统在所要求的激励点和响应点之间的频率响应函数对给定参数的灵敏度。其中，参数可以是属于某个有限单元的某个参数，也可以是属于一组单元或整个模型的某个参数，为以响应为目标的浮筏系统优化和振动控制提供了基础。

平置板式主动浮筏系统的隔振研究

建立了浮筏系统的主被动联合控制模型,推导了多机组、多扰动源的平置板式复杂浮筏隔振系统的各个子系统的导纳矩阵表达式,实现了浮筏隔振系统的主动控制和被动控制的统一数学描述。阐释了机器控制、浮筏控制和全控制等各种控制形式的概念,研究了最小功率流控制策略下不同控制形式的主动浮筏隔振系统的功率流传递特性,并给出了主动浮筏系统隔振设计的基本准则。

带限位器浮筏系统冲击响应的伪力法研究

引入一种新的方法——伪力法来计算带限位器非线性浮筏隔振系统的冲击响应。通过一种非线性分解,将非线性弹性力分解成一个线性力和一剩余非线性伪力,并实例计算分析了限位器刚度和间隙等因素对冲击响应的影响,为设计抗冲击浮筏隔振系统提供了有价值的依据。

船舶浮筏系统动力学特性的影响因素研究

在船舶浮筏隔振系统的动力学特性研究中 ,以往的刚体分析模型会在高频段造成很大误差。本文从基于有限元的弹性体模型出发 ,对隔振系统的多种方案进行了模拟激励下的响应分析 ,讨论了影响浮筏隔振性能的结构与材料因素 ,如隔振支承刚度与阻尼、筏体的刚度与阻尼、浮筏基座刚度与阻尼等。通过船模实验验证了所建立的动力学模型 。

浮筏系统结构参数的功率流灵敏度分析

浮筏系统已经大量地应用在舰船动力装置的减振降噪中 ,本文介绍了一种浮筏系统功率流灵敏度的分析方法。利用有限元法 ,将浮筏系统离散为一个个有限单元的集合 ,在动态分析的基础上 ,求得系统在所要求的激励点和基础响应点之间的功率流对给定参数的灵敏度。

弹性浮筏系统的实用解

针对工程实际中的复杂柔性耦合系统 ,对建立在柔性基础 -弹性浮筏上的隔振系统应用子系统导纳法进行分析 ,推导了耦合系统动态功率流传递计算公式 在研究中 ,将浮筏和基础的固有频率与被隔振机组固有频率之比作为特性参数 ,对系统在不同频率比下的传递特性进行了计算研究 ;针对计算结果 ,分析了浮筏的弹性和基础的柔性对耦合系统的传递功率流的影响 。

船舶浮筏系统的振动及抗冲击特性分析

利用刚体与弹性体结合的分析方法对某船舶浮筏系统的振动及抗冲击特性进行了分析。在多刚体的基础上,建立了浮筏系统振动及冲击响应计算的数学模型。利用在基础受到多向加速度冲击作用下的浮筏系统响应的数值仿真计算,分析了系统的动力学特性以及对于不同波形多向加速度冲击的响应特性。并且采用有限元技术,分析了筏体的振动模态对浮筏系统的影响。

水下爆炸作用下船舱浮筏系统的冲击响应试验研究

设计了船舱浮筏系统的水下爆炸试验装置,测试了浅水域中爆炸的水下爆炸载荷,分析了存在结构反射时的冲击波和气泡脉动压力的幅值、比冲量和能量密度,指出以低频成分为主的气泡脉动压力,对舰船设备隔离系统的冲击响应产生重要的作用。并对水下爆炸载荷作用下船舱浮筏系统的冲击响应进行分析,其结果对于研究舰船设备的抗冲击性能具有参考价值。

浮筏系统隔振效果评估方法

基于阻抗有限元法编制了浮筏装置隔振效果的计算分析方法。介绍了该分析方法的基本原理和主要单元的用途。给出浮筏系统隔振效果评估的一些原则。最后通过试验验证了该评估方法的有效性。

减振浮筏系统多向冲击谱研究

应用模态分析和概率统计理论，提出了多自由度系统ＳＲＳＳ（ＳｑｕａｒｅＲｏｏｔｏｆＳｕｍｏｆＳｑｕａｒｅｓ）冲击谱的近似计算方法，导出了剩余响应的一个重要关系式，引入了激励因子的概念，简化了多自由度系统冲击谱的求解，并将该方法应用于减振浮筏系统工程实例中．

船舱浮筏系统的隔振性能及水下声辐射试验

对浮筏系统的振动传递及水下声辐射特性进行试验研究有其重要的工程应用前景。通过对船舱浮筏系统模型的隔振性能与水下声辐射进行试验,分析了船舶运载、动力设备运转工况以及管系对于浮筏系统的隔振性能及其水下辐射噪声的影响,指出管系在船舶浮筏系统的振动传递中占有重要的地位,在高频时可能成为振动传递的主要通道。

浮筏系统非线性冲击动响应计算软件包

目前,浮筏技术在水面舰船和潜艇上的应用已越来越广泛,其冲击安全性是浮筏应用的一项重要指标之一.该文利用MSC/NASTRAN程序的计算求解器和单元库,应用PCL语言编制前后处理程序,将减振元器件冲击特性数据库和计算软件包进行无缝连接,实现了减振元器件非线性冲击特性模拟和浮筏系统冲击动响应分析方法数据前后处理自动化、标准化,提高了计算效率,利于非抗冲击专业人员进行浮筏系统的抗冲击设计使用.并采用1:1实尺度浮筏系统在浮动冲击平台上进行了水下爆炸试验,考核了浮筏系统非线性冲击动响应计算软件包,固化了浮筏系统的计算方法,考核结果表明,该软件包具有较大的工程应用价值.

基于逐步积分法的舰船辅机浮筏系统的响应

在分析了逐步积分法算法原理的基础上。提出了逐步积分法算法适合于求解振动和冲击激励作用下的系统响应。其算法程序简单、易于编制。以某舰船辅机浮筏隔振系统为算例，采用直接积分法分析了浮筏系统在多台设备作用下的稳态振动特性。以及在基础受到多向加速度冲击作用下的浮筏系统瞬态响应，验证了浮筏系统有良好的隔振和隔离基础冲击的效果。

周期桁架浮筏系统的隔振特性研究

研究周期结构对桁架浮筏隔振系统振动传递的衰减特性,首先利用有限元方法计算周期桁架浮筏的频响特性,并将其与传统浮筏进行比较。然后,运用频响函数综合法建立整个系统的振动传递模型,计算频响函数进行研究在隔振系统中评价周期结构浮筏的性能。分析表明:周期桁架浮筏较传统浮筏更有效地抑制振动的传递,当与设备组成一个隔振系统之后,在与浮筏上下层隔振器的共同作用下,整个隔振系统能在一个宽频段内对振动传递产生更好的抑制作用。

基座阻抗对浮筏系统的影响

在浮筏系统中的基座和下层隔振器间增加阻抗变换器,以改变基座的阻抗特性,改变从激励到壳体的传递特性,使整个系统中与激励频率相近、并和舱段壳体振动相关的固有频率和激励频率错开。首先将经典的两单自由度系统的刚性基础用弹性基础取代,并在隔振系统和壳体之间插入可变阻抗的基座,通过改变基座的阻抗特性,改变传入到基座和壳体的功率流的频率特性。在此基础上,进一步针对复杂浮筏系统,研究基座阻抗的变化在各个频率段对传入基座功率流的影响,并对阻抗变换器参数进行优化。为浮筏系统中弹性基座的参数设计提供理论依据。

弹性限位浮筏系统的随机振动建模与算法

对具有弹性限位的浮筏隔振系统,采用单边约束动力学方程,引入接触力,建立系统的确定性方程。再设系统的激励受随机因素的影响,导出系统的随机离散动力学模型,给出离散的计算格式。由于浮筏系统中限位器的个数很多,系统受冲击后,限位器接触状态的可能性非常多,因此对于限位器的接触状态的判别采用了人工神经网络,使得接触计算得以实现。最后通过实例分析对系统的随机动力学特性进行分析,给出噪声对系统振动周期性的影响,以及限位器间隙与位移方差之间的关系。

关于浮筏系统的动力学建模分析

本文结合舰船机械设备的减振降噪研究，就浮筏系统的动力学建模分析展开了深入的讨论。从结构动力学的建模分析出发，全面阐述了浮筏系统的多刚体动力学建模分析法、有限元法、阻抗综合法、模态阻抗综合法以及基于四端参数的传递矩阵法等基本建模分析方法，剖析了各自的特点、应用背景、适用范围以及它们的适应性与局限性，最后提出了实际应用当中的建模分析原则。

典型浮筏系统隔振性能参数分析与优化

[目的]为了研究隔振器布置位置以及筏架质量分布对浮筏系统隔振性能的影响,[方法]以典型浮筏系统为研究对象,采用ANSYS参数化建模方法建立其有限元模型,构建了浮筏系统的优化数学模型,提出了浮筏系统优化设计方法,通过算例验证了浮筏优化设计方法的可行性。[结果]结果表明,隔振器布置和筏架质量分布应以使隔振器尽量靠近筏架低阶弯曲模态节线位置为原则,以降低弯曲模态对系统隔振性能的影响;提出的浮筏系统优化设计方法合理可行。[结论]本文研究成果可为浮筏系统的工程设计提供技术支撑。

关于浮筏系统的动力学建模分析

本文结合舰船机械设备的减振降噪研究，就浮筏技术与应用中的基本理论问题之一：浮筏系统的动力学建模分析展开了深入的探讨。从结构动力学的建模分析出发，全面阐述了浮筏系统的多刚体动力学建模分析法、有限元法、阻抗综合法、模态阻抗地以及基于四端参数的传递矩阵法等基本建模分析方法，剖析了各自的特点、应用背景、适用范围以及它们的适应性与局限性，最后提出了实用当中的建模分析原则。