船舶浮筏隔振系統(tǒng)的抗沖擊性能分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、浮筏隔振技術(shù)已成為目前艦船機(jī)械設(shè)備減振降噪研究的熱點(diǎn)之一。對船舶浮筏系統(tǒng)的動(dòng)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(shí)意義。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 第一，在分析了水下爆炸載荷的產(chǎn)生和特點(diǎn)的基礎(chǔ)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(jìn)行了有限元仿真；水下爆炸沖擊波載荷的仿真結(jié)果與半理論、半經(jīng)驗(yàn)Cole計(jì)算公式基本接近，為浮筏艙段在水下爆炸載荷作用下的動(dòng)

2、態(tài)響應(yīng)分析提供了基礎(chǔ)。 第二，推導(dǎo)了基于頻響函數(shù)相關(guān)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(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行了修正，修正后的結(jié)構(gòu)有限元模型的動(dòng)態(tài)特性與實(shí)際模型試驗(yàn)測試結(jié)果基本吻合，提高了浮筏艙段在水下爆炸載荷作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析精度。 第三，在Dytran中把水下爆炸載荷、船舶結(jié)構(gòu)和設(shè)備浮筏系統(tǒng)當(dāng)成一個(gè)整體，建立了考慮流體和浮筏艙段結(jié)構(gòu)耦合的非線性有限元模型，進(jìn)行了一體化的沖擊響應(yīng)預(yù)報(bào)，研究了水下爆炸

3、沖擊載荷波、氣泡脈動(dòng)壓力載荷作用下浮筏艙段的沖擊響應(yīng)結(jié)果，分析了結(jié)構(gòu)材料、隔振器的非線性特性對浮筏艙段沖擊響應(yīng)的影響。 第四，設(shè)計(jì)并加工了一個(gè)浮筏艙段模型及抗沖擊性能試驗(yàn)裝置，對艙段模型進(jìn)行了不同方向的沖擊試驗(yàn)，測試了船體、基座、筏體和設(shè)備的沖擊響應(yīng)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(jìn)行了水下爆炸抗沖擊性能試驗(yàn)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(yīng)加速度，分

4、析了沖擊波和氣泡脈動(dòng)壓力的幅值、比沖量和能量密度，深入研究了氣泡脈動(dòng)壓力載荷對于船舶設(shè)備隔離系統(tǒng)沖擊響應(yīng)的重要作用，驗(yàn)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(jìn)行了隔振性能與水下聲輻射試驗(yàn)研究，分析了多機(jī)組擾動(dòng)、設(shè)備轉(zhuǎn)速和設(shè)備管系對于浮筏艙段水下聲輻射的影響，驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的浮筏艙段在具有良好的抗沖擊性能的同時(shí)，還具有良好的隔振效果。 本文通過理論和試驗(yàn)的研究，得到了若干具有工程應(yīng)用價(jià)值的結(jié)論