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舰船阻振质量块阻隔振动波传递特性研究

作　者: 钱德进
导　师: 姚熊亮
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 波动分析法阻振质量振动波双层壳减振降噪出海管路
分类号: U661.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 82次
引　用: 1次
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内容摘要

控制噪声和振动使其满足标准要求是船舶设计的关键,对战斗舰艇特别是水下潜艇来说,其噪声和振动指标更是主要的战术技术指标之一。目前使用的隔振降噪手段,如弹簧或阻尼物质,都属于柔性隔振,但一些机械在运行时不允许自身有较大的位移,因此必须研究使用刚性减振器。阻振质量与传统减振器的减振机理有很大不同,属于刚性减振器,目前国内对阻振质量这种不同于传统柔性隔振的减振降噪措施的系统研究很少。采用波动分析的方法,分析了振动波入射设有单级阻振质量以及多级阻振质量的钢板突变结构中的传递特性,讨论了阻振质量对T型板以及L型板中振动波传播的影响,推导了阻振质量的传播系数和隔振度公式,为数值仿真和阻振质量的应用研究提供了理论基础；为进一步了解阻振质量阻隔振动波传递的机理及其对结构噪声的阻抑效果,采用有限元法对阻振质量以及环形阻振质量带的阻振性能进行了计算。分析了不同截面形状参数等对阻振质量隔振特性的影响,初步探讨了实现良好隔振特性的途径,为阻振质量的应用研究提供参考；为减小双层壳内、外壳间的振动传递,提出了一种复合托板结构,即在托板上加阻振质量,利用有限元、边界元法对含复合托板的双层壳声学特性进行了数值仿真研究。同时将阻振质量带引入双层壳复杂船舶动力艇舱,将其添加到实肋板上,对阻振质量的减振效果进行分析,为实际水下航行器减振降噪设计提供了新的思路；针对出海管道振动声辐射问题,求解了左端管壁简支,右端带刚性障板的有限长充液管道在左端流体脉动激励下,右端管口向半无限水域空间的声辐射。为了控制振动噪声的传播,在管道外表面添加阻振质量,讨论了阻振质量对出海管道声辐射的影响。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-21
  1.1 课题研究的目的及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-19
    1.2.1 振动波在结构中的传递研究现状  12-16
    1.2.2 阻振质量阻隔振动波传递研究现状  16-19
  1.3 本论文的主要工作  19-21
第2章阻振质量阻隔振动波传递的理论分析  21-45
  2.1 引言  21
  2.2 振动波垂直入射刚性阻振质量时的传递理论分析  21-26
    2.2.1 理论分析  21-24
    2.2.2 算例分析  24-26
  2.3 刚性阻振质量对L型连接板中振动波传递的影响  26-31
    2.3.1 理论分析  26-30
    2.3.2 算例分析  30-31
  2.4 振动波斜入射阻振质量时的传递理论分析  31-36
    2.4.1 理论分析  31-34
    2.4.2 算例分析  34-36
  2.5 阻振质量对T型连接板中振动波传递的影响  36-39
    2.5.1 理论分析  36-38
    2.5.2 算例分析  38-39
  2.6 多级阻振质量阻隔振动波传递的理论分析  39-43
    2.6.1 阻隔公式  39-41
    2.6.2 阻塞频段和穿透频段  41-42
    2.6.3 算例分析  42-43
  2.7 本章小结  43-45
第3章阻振质量阻隔振动波传递的数值分析  45-70
  3.1 引言  45
  3.2 阻振质量重量对其隔振效果的影响  45-50
  3.3 阻振质量截面尺寸对其隔振效果的影响  50-53
  3.4 阻振质量阻振性能设计研究  53-59
    3.4.1 "空心方钢"隔振研究  53-55
    3.4.2 "空心方钢-板"复合隔振研究  55-57
    3.4.3 "空心方钢-板-阻尼"复合隔振研究  57-59
  3.5 环形阻振质量带隔振效果研究  59-62
  3.6 多级阻振质量隔振效果分析  62-68
    3.6.1 多级平行阻振质量隔振效果分析  62-64
    3.6.2 多级非平行阻振质量隔振效果分析  64-66
    3.6.3 多级不同截面尺寸阻振质量隔振效果分析  66-68
  3.7 阻振质量在船舶模拟基座隔振中的应用  68-69
  3.8 本章小结  69-70
第4章阻振质量在水下双壳减振降噪中的应用  70-87
  4.1 引言  70-71
  4.2 双层壳振动传递实验研究  71-77
    4.2.1 隔声去耦材料  71
    4.2.2 实验模型  71-72
    4.2.3 工况描述  72-73
    4.2.4 模态测试结果  73
    4.2.5 双层壳振动传递分析  73-77
  4.3 阻振质量在双层壳减振降噪中的应用  77-82
    4.3.1 阻振质量对托板振动波传播的影响  78-79
    4.3.2 有限元模型  79
    4.3.3 阻振质量对壳体振动声辐射的影响  79-81
    4.3.4 阻振质量对近场声压周向分布的影响  81-82
  4.4 阻振质量在复杂双壳船舶动力舱段减振降噪中的应用  82-86
    4.4.1 有限元模型  82-83
    4.4.2 阻振质量对船舶舱段振动声辐射的影响  83-86
  4.5 本章小结  86-87
第5章阻振质量在出海管路减振降噪中的应用  87-95
  5.1 引言  87
  5.2 管道振动模型  87-89
    5.2.1 引起管道振动的原因  87-88
    5.2.2 管道振动的控制方法  88
    5.2.3 管道结构振动模态  88-89
  5.3 阻振质量对出海管路声辐射的影响  89-93
  5.4 阻振质量尺寸对出海管道声辐射的影响  93-94
  5.5 本章小结  94-95
结论  95-98
参考文献  98-102
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  102-103
致谢  103

舰船阻振质量块阻隔振动波传递特性研究

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