基于管板等效的冷凝器結(jié)構(gòu)抗沖擊動態(tài)性能分析.pdf

1、海上對抗作戰(zhàn)中，艦艇設(shè)備對抗沖擊設(shè)計(jì)分析的精確性要求越來越高。冷凝器作為艦艇中的重要動力裝置，其在沖擊環(huán)境中的強(qiáng)度分析對整船的生命力和戰(zhàn)斗力極其關(guān)鍵。冷凝器中的復(fù)雜管板和管束在其沖擊分析中造成很大困難，對管板和管束進(jìn)行合理等效在冷凝器整體分析中非常重要。本文采用當(dāng)量實(shí)心板理論將管板和管束等效為實(shí)心體，并將其應(yīng)用于冷凝器的整體結(jié)構(gòu)抗沖擊分析中，為冷凝器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供理論支持和數(shù)值依據(jù)。
　　引入等效管板理論和三種沖擊校核方法，推

2、導(dǎo)孔板對應(yīng)的當(dāng)量板中有效彈性常數(shù)與原孔板之間的關(guān)系。將其應(yīng)用于有限元中分別進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)計(jì)算驗(yàn)證，同時(shí)將當(dāng)量化方法應(yīng)用于冷凝器的縮比畸變模型中，對等效前后的冷凝器縮比結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，驗(yàn)證當(dāng)量化方法在管束等效中的適用性。
　　采用三維建模軟件Solidworks和有限元前處理軟件HyperMesh建立冷凝器整體結(jié)構(gòu)的有限元模型，對其進(jìn)行模態(tài)分析，驗(yàn)證模型節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)正確、質(zhì)量分布合理、構(gòu)件連接有效。對驗(yàn)證后的冷凝器模型，在橫垂縱三向采

3、用等效靜力法、動態(tài)設(shè)計(jì)分析方法（DDAM）和時(shí)域模擬法進(jìn)行抗沖擊仿真分析和對比。三種方法的分析結(jié)果中，應(yīng)力和位移分布趨勢一致，且等效靜力法和時(shí)域模擬法中冷凝器的應(yīng)力和位移響應(yīng)峰值相近，動態(tài)設(shè)計(jì)分析方法中響應(yīng)峰值偏大。等效靜力法中的設(shè)計(jì)載荷值提出較早，主要用于結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段；動態(tài)設(shè)計(jì)分析方法中的NRL合成基于最大應(yīng)力絕對值，未考慮不同模態(tài)之間的相位差，計(jì)算結(jié)果偏保守；時(shí)域模擬法采用實(shí)測載荷的擬合曲線，在三種抗沖擊分析方法中具有廣適性和精