检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：徐恩慧武汉理工大学

学位级别：硕士

船体结构和船上的设备构成一个复杂的耦合系统,设备运转产生的振动会以波的形式传递到船底板或舱壁等结构,振动波会在结构突变处发生波形变换,因此需要开展振动波在耦合结构中传播规律的研究。圆柱壳作为水下航行器的典型组成部分,计算... 详细信息

船体结构和船上的设备构成一个复杂的耦合系统,设备运转产生的振动会以波的形式传递到船底板或舱壁等结构,振动波会在结构突变处发生波形变换,因此需要开展振动波在耦合结构中传播规律的研究。圆柱壳作为水下航行器的典型组成部分,计算分析其振动特性是研究其声学特性的基础。实际水下航行器内部会设置环肋、舱壁、基座、推进轴系和浮筏等结构,若忽略内部结构,仅以圆柱壳为对象评估其振动特性,难免会与真实情况产生偏差。本文以船用连接板、含内部子结构圆柱壳为研究对象,基于缩聚传递函数(CTF,Condensed Transfer Functions)提出一种耦合结构振动特性分析的数值混合方法,该方法可以拓展应用于任意耦合结构,以便为各种连接形式结构的减振降噪设计提供指导。本文首先介绍缩聚传递函数法,定义了结构线连接的缩聚传递函数,选择门函数和指数函数集两种正交函数集作为缩聚函数来描述线连接结构的耦合力及位移,然后根据子结构间的位移连续性和力平衡条件,利用外力作用下的位移和缩聚传递函数反推结构间的耦合力,进而得到耦合力与外力作用下的子结构真实响应。由于直接刚度法(DSM,Direct Stiffness Method)可以真实反映各子结构的所有信息,获得各部分更准确的振动结果。将缩聚传递函数法与直接刚度法混合求解平板结构振动响应,确定两种函数集的收敛准则。其次,基于缩聚传递函数法研究任意连接形式耦合板结构的振动特性。考虑到连接板结构可能存在不同耦合形式,通过角度转换矩阵引入耦合角度;将缩聚传递函数法与直接刚度法结合计算解耦后各板的振动响应,保证板结构在不同耦合形式下的振动结果的准确性。在验证该混合方法适用于耦合板的基础上,讨论了厚度、结构损耗因子、耦合角度和边界条件等因素对耦合板振动特性的影响。再次,利用混合算法分析含内部子结构的圆柱壳振动特性。先将缩聚传递函数法应用于圆柱壳,验证了方法适用于曲线连接的结构。之后引入坐标系转换矩阵,将内部结构与圆柱壳解耦,考虑六个方向的耦合,具有更高的精度,利用数值混合算法分别求解圆柱壳和内部结构的振动响应,从而获得整个结构的振动特性。通过与有限元软件计算结果进行对比,验证方法的准确性,并讨论了厚度、壳体长度、结构损耗因子、边界条件、激励力方向等因素对含内部子结构的圆柱壳振动特性的影响。最后,开展环肋圆柱壳的振动试验研究。将环肋圆柱壳的内部环肋与圆柱壳解耦,利用混合算法求解环肋圆柱壳的振动响应,通过与试验结果进行对比,进一步验证了本文提出的数值混合方法的可靠性。

关键词：缩聚传递函数法直接刚度法耦合板含内部子结构圆柱壳振动特性

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基于缩聚传递函数的耦合板振动特性研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第10期51卷 25-30,83页

作者：王献忠巴明飞陈立汤敏武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063

基于缩聚传递函数法,建立了任意连接角度板的数值模型.采用缩聚传递函数法将耦合板结构解耦,通过模态叠加法求解解耦后各子结构的振动响应,将解耦后各子结构的振动响应由局部坐标系转化为整体坐标系,进而求得耦合板在整体坐标系下的振... 详细信息

基于缩聚传递函数法,建立了任意连接角度板的数值模型.采用缩聚传递函数法将耦合板结构解耦,通过模态叠加法求解解耦后各子结构的振动响应,将解耦后各子结构的振动响应由局部坐标系转化为整体坐标系,进而求得耦合板在整体坐标系下的振动响应.针对L型、T型和十字型耦合板展开研究,将数值模型的计算结果与有限元计算结果进行对比,验证了方法的准确性.在此基础上分析了耦合角度和激励点位置对耦合板振动特性的影响.结果表明:该混合计算方法具有很高的精度,法向位移最大误差在1%以内.

关键词：缩聚传递函数法模态叠加法子结构连接角度耦合板

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含内部子结构的圆柱壳振动特性研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第3期50卷 101-107页

作者：王献忠陈立喻敏徐恩慧武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063

针对圆柱壳-内部子结构的耦合结构,采用缩聚传递函数对其解耦,再根据直接刚度法分别建立圆柱壳和内部子结构的数值模型,并结合缩聚传递函数法计算了原耦合结构的振动响应.引入坐标转换矩阵并考虑6个方向的耦合,从而保证本混合方法的计... 详细信息

针对圆柱壳-内部子结构的耦合结构,采用缩聚传递函数对其解耦,再根据直接刚度法分别建立圆柱壳和内部子结构的数值模型,并结合缩聚传递函数法计算了原耦合结构的振动响应.引入坐标转换矩阵并考虑6个方向的耦合,从而保证本混合方法的计算精度.与有限元计算结果进行对比分析,验证了该混合方法的有效性.在此基础上分析了结构厚度、壳体长度、边界条件及激励方向等因素对含内部子结构圆柱壳振动特性的影响.

关键词：圆柱壳内部结构缩聚传递函数法振动

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基于缩聚传递函数的L型连接板振动特性研究

基于缩聚传递函数的L型连接板振动特性研究

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第十八届船舶水下噪声学术讨论会

作者：陈立王献忠徐恩慧武汉理工大学交通学院船舶海洋与结构工程系武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室

以L型连接形式的耦合板结构为研究对象,利用缩聚传递函数法将船用连接板结构解耦,分别采用直接计算法和模态叠加法计算子结构的振动响应,进而求解船用连接板结构的振型响应。将此混合求解计算方法计算结果与有限元计算结果进行对比验证... 详细信息

以L型连接形式的耦合板结构为研究对象,利用缩聚传递函数法将船用连接板结构解耦,分别采用直接计算法和模态叠加法计算子结构的振动响应,进而求解船用连接板结构的振型响应。将此混合求解计算方法计算结果与有限元计算结果进行对比验证了方法的准确性。基于此方法,讨论了厚度、结构损耗因子等因素对耦合板结构振动特性的影响。

关键词： L型连接形式耦合板缩聚传递函数法直接刚度法模态叠加法

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含内部子结构的锥柱组合壳声振特性研究

含内部子结构的锥柱组合壳声振特性研究

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作者：巴明飞武汉理工大学

学位级别：硕士

随着现代战争的发展,海洋作战的重要性日益突显,其中潜艇作为一种重要的水下作战平台,具有高度的隐身性,成为许多国家海军的重要装备之一。传统的研究往往将潜艇简化为一个理想的圆柱壳或者组合壳体,而实际潜艇是一个复杂的系统,包含基... 详细信息

随着现代战争的发展,海洋作战的重要性日益突显,其中潜艇作为一种重要的水下作战平台,具有高度的隐身性,成为许多国家海军的重要装备之一。传统的研究往往将潜艇简化为一个理想的圆柱壳或者组合壳体,而实际潜艇是一个复杂的系统,包含基座、甲板、环肋、舱壁等内部结构,其声隐身性能与内部结构的振动声辐射密切相关。本文将潜艇简化为含内部子结构的锥柱组合壳,以含内部子结构的锥柱组合壳为研究对象,基于精细传递矩阵法和缩聚传递函数法结合改进波叠加法,提出了可以用于含内部子结构的锥柱组合壳的声振特性预报的半解析半数值方法,同时开展了含内部子结构的锥柱组合壳声振特性实验研究,并且建立了含内部子结构的锥柱组合壳的声振特性预报系统。首先,针对含内部子结构的圆柱壳,本文基于精细传递矩阵法和缩聚传递函数法对该结构进行声振特性预报,验证了半解析半数值方法的正确性,在此基础上,针对含内部子结构的锥柱组合壳,基于精细传递矩阵法分别建立柱壳和锥壳的控制方程,考虑到舱壁面内的伸缩振动和面外弯曲振动,结合锥柱组合壳的边界和连续条件,结合改进波叠加法建立锥柱组合壳的控制方程,基于有限元法建立内部子结构的控制方程,联立得到组合壳与内部子结构之间的耦合力,代入组合壳的控制方程,进而求解得到含内部子结构的锥柱组合壳的声振响应,将本文方法与有限元边界元方法的计算结果对比,验证该方法在预报含内部子结构的锥柱组合壳的声振响应的准确度与适用性。其次,在计算方法研究之后,本文开展了含内部子结构的锥柱组合壳的声振特性研究,通过改变基座、舱壁、环肋以及激励力的相关参数,分析含内部子结构的锥柱组合壳的声振特性变化规律,揭示内部结构对组合壳体声振特性的影响机理。最后,本文开展了含内部子结构的锥柱组合壳的声振特性的实验研究,包括模态实验、空气中强迫振动实验和水下声辐射实验,并与本文方法的计算结果进行对比,验证了本文计算方法的适用性。除此之外,本文对计算程序进行集成化,构建了含内部子结构的锥柱组合壳的振动与声辐射预报系统,可以进行含内部结构组合壳的固定频率的振速云图分布以及声振特性频谱曲线的绘制。

关键词：内部子结构锥柱组合壳缩聚传递函数法改进波叠加法声振特性

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含内部子结构圆柱壳振动响应计算

含内部子结构圆柱壳振动响应计算

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：孙杰王献忠巴明飞张雷武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室武汉理工大学船海与能源动力工程学院

目前针对含内部子结构的圆柱壳振动特性研究往往基于有限元仿真和解析法,但是解析法对于复杂耦合结构计算难度较大,有限元仿真也限于频域范围过窄。因此本文提出一种基于直接刚度法和缩聚传递函数法的混合算法,该混合算法将含内部子结... 详细信息

目前针对含内部子结构的圆柱壳振动特性研究往往基于有限元仿真和解析法,但是解析法对于复杂耦合结构计算难度较大,有限元仿真也限于频域范围过窄。因此本文提出一种基于直接刚度法和缩聚传递函数法的混合算法,该混合算法将含内部子结构圆柱壳耦合结构解耦成子结构和圆柱壳两部分,然后选择合适的缩聚函数作为激励力作用于耦合线,并利用直接刚度法计算子结构在外激励力下的位移响应,从而得到耦合力,最后根据线性叠加原理,可以计算得到各个子结构在耦合力和外激励力作用下的振动响应。通过与有限元仿真软件计算结果进行对比,验证了本文混合算法的正确性,并能够很好的拓展到更加复杂的耦合结构。

关键词：圆柱壳耦合结构缩聚传递函数法振动响应

来源：评论

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