管路與船體結(jié)構(gòu)耦合沖擊響應(yīng)分析方法研究.pdf

1、艦船管路系統(tǒng)作為船體設(shè)備工作介質(zhì)和能量的傳遞通道,必須和艦船設(shè)備一樣具備足夠的抗沖擊能力抵抗艦船服役期間可能遭受的打擊。近些年逐漸暴露的管路系統(tǒng)薄弱問(wèn)題,儼然成為艦船抗沖擊能力的“短板”。因此,開展沖擊載荷作用下管路動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析方法研究,對(duì)提升管路系統(tǒng)和艦船抗沖擊能力具有重要意義。
　　本文以艦船管路為研究對(duì)象,采用校核設(shè)備的時(shí)域分析方法對(duì)管路進(jìn)行沖擊響應(yīng)計(jì)算,校核管路的抗沖擊能力。分別采用有限元計(jì)算方法和離散時(shí)間傳遞矩陣計(jì)算方法

2、對(duì)管路沖擊響應(yīng)模擬,旨在提出管路抗沖擊能力快速評(píng)估方法,能為管路抗沖擊設(shè)計(jì)與評(píng)估提供工程指導(dǎo)。
　　首先,建立成套管路系統(tǒng)三維有限元模型,并基于BV0430/85校核設(shè)備強(qiáng)度的沖擊輸入,計(jì)算管路系統(tǒng)沖擊響應(yīng),對(duì)艦船管路在沖擊載荷作用下的響應(yīng)較為劇烈的管路彎頭、三通和設(shè)備連接處等區(qū)域響應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,提出管路沖擊載荷作用下的薄弱環(huán)節(jié);
　　其次,在成套管路沖擊響應(yīng)分析的基礎(chǔ)之上,對(duì)管路結(jié)構(gòu)進(jìn)行邊界簡(jiǎn)化,分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,提出以梁?jiǎn)?/p>

3、元和殼單元建模評(píng)估管路抗沖擊強(qiáng)度的工程化計(jì)算方法。并基于大量算例給出了梁?jiǎn)卧M交叉構(gòu)件的強(qiáng)度修正系數(shù),彌補(bǔ)梁?jiǎn)卧Ｒ氲慕Y(jié)構(gòu)冗余造成的誤差;
　　第三,建立管路離散時(shí)間傳遞矩陣。推導(dǎo)包含管路軸向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和平面彎曲的管路離散時(shí)間傳遞矩陣,建立管路支吊架,法蘭和閥門等集中質(zhì)量,彎頭和三通結(jié)構(gòu)的離散時(shí)間傳遞矩陣,完成三維離散時(shí)間傳遞矩陣的建立。并利用Matlab軟件編制程序,計(jì)算管路沖擊載荷作用下的瞬態(tài)響應(yīng),實(shí)現(xiàn)管路沖擊響應(yīng)的