船舶浮筏隔振系統(tǒng)的抗沖擊性能分析與試驗研究.pdf

1、浮筏隔振技術已成為目前艦船機械設備減振降噪研究的熱點之一。對船舶浮筏系統(tǒng)的動態(tài)特性和抗沖擊性能的研究工作具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文的主要內容包括以下幾個方面： 第一，在分析了水下爆炸載荷的產(chǎn)生和特點的基礎上，建立了水和炸藥的材料狀態(tài)方程；利用非線性顯式積分有限元軟件Dytran，對水下爆炸載荷及其傳播過程進行了有限元仿真；水下爆炸沖擊波載荷的仿真結果與半理論、半經(jīng)驗Cole計算公式基本接近，為浮筏艙段在水下爆炸載荷作用下的動

2、態(tài)響應分析提供了基礎。 第二，推導了基于頻響函數(shù)相關性的靈敏度分析的有限元模型修正方法，并利用該方法對浮筏艙段結構有限元模型進行了修正，修正后的結構有限元模型的動態(tài)特性與實際模型試驗測試結果基本吻合，提高了浮筏艙段在水下爆炸載荷作用下的動態(tài)響應分析精度。 第三，在Dytran中把水下爆炸載荷、船舶結構和設備浮筏系統(tǒng)當成一個整體，建立了考慮流體和浮筏艙段結構耦合的非線性有限元模型，進行了一體化的沖擊響應預報，研究了水下爆炸

3、沖擊載荷波、氣泡脈動壓力載荷作用下浮筏艙段的沖擊響應結果，分析了結構材料、隔振器的非線性特性對浮筏艙段沖擊響應的影響。 第四，設計并加工了一個浮筏艙段模型及抗沖擊性能試驗裝置，對艙段模型進行了不同方向的沖擊試驗，測試了船體、基座、筏體和設備的沖擊響應加速度、速度和位移，研究了該浮筏艙段在不同方向的抗沖擊性能。 第五，對浮筏艙段模型進行了水下爆炸抗沖擊性能試驗研究，測試了水下爆炸產(chǎn)生的壓力載荷和浮筏艙段的沖擊響應加速度，分

4、析了沖擊波和氣泡脈動壓力的幅值、比沖量和能量密度，深入研究了氣泡脈動壓力載荷對于船舶設備隔離系統(tǒng)沖擊響應的重要作用，驗證了浮筏艙段具有對水下爆炸載荷的良好沖擊性能。 第六，對抗沖浮筏艙段進行了隔振性能與水下聲輻射試驗研究，分析了多機組擾動、設備轉速和設備管系對于浮筏艙段水下聲輻射的影響，驗證了本文設計的浮筏艙段在具有良好的抗沖擊性能的同時，還具有良好的隔振效果。 本文通過理論和試驗的研究，得到了若干具有工程應用價值的結論