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。隨著海洋聲吶探測技術(shù)的發(fā)展和操作及乘坐舒適性要求的提升，對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。
　　本文針對浮筏隔振裝置，運用理論計算與仿真分析相配合的方法，創(chuàng)建了其動力學(xué)及有限元仿真模型，對該裝置的振動能量傳遞情況進(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)綜合法對裝置進(jìn)行動力學(xué)理論建

2、模，獲得了隔振平臺的振動能量傳遞曲線圖；對浮筏筏體建立實體模型并導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行仿真分析，動力學(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。針對裝置表現(xiàn)出的低頻段振動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)變化及安裝動力吸振裝置對減振裝置振動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衰減效果。通過在筏架上安裝動力吸振器的方式研究其對浮筏在1-100Hz的低頻率段內(nèi)的振動傳遞特性的影響，結(jié)果表明自調(diào)諧吸振器和被動吸振器相比有著更寬的作用頻率段及更佳的振動衰減作用；同時研究了異頻外界作用下吸振器不同的固定方法對其振動吸收效果的影響，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算和仿真相結(jié)合分析了浮筏隔振裝置低頻段振動隔

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振動衰減的能力；針對1-100Hz范圍內(nèi)平臺減振能力不佳，引入主動吸振方法，通過在浮筏筏體上安裝動力吸振器，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能量傳遞特點的變化，結(jié)果說明針對不同的外界激勵選用不同類型的吸振器及固定方法可以有效的減少振動的傳遞。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)計及優(yōu)化提供參考及借