周期結(jié)構(gòu)浮笩設計及隔振性能研究.pdf

1、浮筏作為連接動力設備和船體結(jié)構(gòu)的重要通道，其動力學特性對船體振動與輻射噪聲有至關(guān)重要的影響。振源設備、浮筏與船體結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個彈性耦合系統(tǒng)，設計不良的浮筏對振源激勵的隔離可能失效，甚至使船體結(jié)構(gòu)的振動與聲輻射加強，這對于船舶噪聲控制，特別是潛艇聲隱身和安全性將會產(chǎn)生不利影響。因此，研究設計高效隔振浮筏具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文結(jié)合“973”重大安全基礎研究項目，在總結(jié)前人研究成果的基礎上，借鑒周期結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論，采用數(shù)值仿真分析

2、和實驗研究相結(jié)合的方法，開展了新型周期浮筏的設計、分析和實驗研究。
　　論文的主要內(nèi)容包括：
　　第一章介紹了研究背景和意義、周期結(jié)構(gòu)以及浮筏研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀，并給出論文的研究內(nèi)容。
　　第二章對周期結(jié)構(gòu)的振動特性和計算方法進行了詳細的介紹和討論。首先介紹了周期結(jié)構(gòu)的兩種計算方法，即波導有限元法和子結(jié)構(gòu)迭代綜合法，在此基礎上研究了幾種簡單周期結(jié)構(gòu)的傳播波特性、受迫振動以及帶隙特性，并與解析解和有限元分析結(jié)果進行比較，驗

3、證了方法的有效性。這部分研究內(nèi)容是為周期結(jié)構(gòu)浮筏的設計計算尋找合適的方法。
　　第三章對周期結(jié)構(gòu)的帶隙特性進行了分析與驗證，并提出新型浮筏的設計。首先根據(jù)周期結(jié)構(gòu)浮筏的可能實現(xiàn)型式，提出了曲梁和桁架兩種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)方案，運用有限元法計算其動力學特性，并通過實驗初步驗證了曲梁和桁架結(jié)構(gòu)所具有的帶隙特性。在此基礎上，設計了曲梁浮筏和桁架浮筏，借助商用有限元軟件研究了兩種浮笩的振動傳遞特性，并初步研究了桁架浮筏性能優(yōu)化問題。仿真結(jié)果表明：曲

4、梁和桁架浮筏具有良好的帶隙特性，可以用于實際的浮筏結(jié)構(gòu)，而且桁架浮筏可以通過調(diào)節(jié)節(jié)點質(zhì)量來優(yōu)化結(jié)構(gòu)的隔振性能。
　　第四章運用頻響函數(shù)綜合法研究了桁架浮筏系統(tǒng)的振動傳遞特性。本章首先運用該方法分析了傳統(tǒng)浮筏隔振系統(tǒng)的動力學特性，并將其與有限元法進行比較，驗證了方法的有效性，然后利用頻響函數(shù)綜合法研究了桁架浮筏系統(tǒng)的振動傳遞特性，并與傳統(tǒng)浮筏系統(tǒng)的仿真結(jié)果進行比較，結(jié)果表明周期結(jié)構(gòu)桁架具有良好的高頻減振特性，桁架浮筏系統(tǒng)的隔振效果要