含隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體的振動(dòng)振動(dòng)研究;錢振華.pdf

1、潛艇低速航行時(shí)，潛艇主輔機(jī)的振動(dòng)是主要的噪聲源，其振動(dòng)通過隔振系統(tǒng)傳遞到艇體。由于包含隔振系統(tǒng)的實(shí)際潛艇結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，常規(guī)的有限元分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試成本高、周期長，并且難以在初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)用，因此希望建立一種簡單有效的方法估算包含隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體的振動(dòng)特性。圍繞這個(gè)目的，本文完成了以下幾個(gè)方面的工作：1、推導(dǎo)了基于Rayleigh-Ritz原理的高階平板殼單元和基于有限條法的平板殼單元，比較了高階元和有限條元在平板、折疊板和帶基座殼

2、體的振動(dòng)分析中的性能，數(shù)值算例表明高階元和有限條元具有很高的精度和收斂速度。2、推導(dǎo)了基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形膜單元和板單元，并用上述兩種單元組合成基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形平板殼單元，用雙參數(shù)法證明了基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形板單元對(duì)于中厚板求解問題的解的唯一性和收斂性。數(shù)值算例表明基于解析試函數(shù)的廣義協(xié)調(diào)四邊形平板殼單元比其它同類單元具有更高的精度和計(jì)算效率。3、在BLZPACK、FEAST和PARDISO軟件包的基礎(chǔ)

3、上，用Fortran語言，分別開發(fā)了利用分塊Lanczos法和基于量子力學(xué)密度矩陣的圍線積分方法計(jì)算特征值的并行程序。數(shù)值算例表明這兩種方法具有準(zhǔn)確和高效的特點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)不同規(guī)模的數(shù)值算例的計(jì)算時(shí)間進(jìn)行比較，初步驗(yàn)證了并行程序的計(jì)算效率。4、利用頻響函數(shù)綜合法對(duì)內(nèi)部帶有典型浮筏隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，并對(duì)一個(gè)雙機(jī)組的浮筏隔振系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)圓柱殼體結(jié)構(gòu)的基座連接點(diǎn)處的位移和輸入到基座上的力進(jìn)行比較，結(jié)果表明頻響函數(shù)綜合具有

4、很好的精度。這為帶有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圓柱殼體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析提供了一套思路。5、為了驗(yàn)證頻響函數(shù)綜合法采用實(shí)驗(yàn)頻響函數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的合理性，對(duì)一含有內(nèi)部單層隔振系統(tǒng)的帶基座圓柱殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，其中內(nèi)部單層隔振系統(tǒng)的振源為加筋板結(jié)構(gòu)，其頻響函數(shù)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，帶基座的圓柱殼結(jié)構(gòu)采用在前述章節(jié)中的有限元單元進(jìn)行建模得到，結(jié)果表明利用含有噪聲污染的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合時(shí)，頻響函數(shù)綜合法仍然具有一定的精度。這表明頻響函數(shù)綜合法可以方便地處理實(shí)驗(yàn)頻響