管路弹性穿舱件减振机理研究及仿真分析.pdf

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1、第33卷第8期2011年8月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．33，No．8Aug．，2011管路弹性穿舱件减振机理研究及仿真分析彭云飞，何海洋，黎中，于俊(武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430064)摘要：为解决穿舱管路结构振动及流体介质的噪声激励向船体传递的问题，提出了一种弹性穿舱件的基本结构原理，对其减振机理进行了分析，并通过仿真进行了验证，提出了减振参数的设计原则，为研制减振性能优良的新型弹性穿舱件奠定了基础。关键词：管路系统；穿舱件；减振降噪；仿真中图分类号：U664．84文献标识码：A文章编号：1672—7649(

2、2011)08—0119—04DOI：10．3404／j．issn．1672—7649．2011．08．026ResearchonthevibrationreductionmechanismofelasticpipepenetrationpieceandsimulationPENGYun—fei，HEHai—yang，LIShen，YUJun(WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute，Wuhan430064，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemthatthemachineryan

3、dliquidvibrationtransferfrompipepenetrationpiecetosubmarineframe，akindofbasicconstructionprincipleofelasticpenetrationpiecewasputforward．Themechanismofvibrationreductionwasstudyedandsimulated．ThenthedesignprincipleofvibrationreductionparameterWaSobtainedthatlaysfoudationsforthedesign

4、andmanufactureofnewtypeelasticpenetrationpiecewithgoodperformance．Keywords：pipesystem；penetrationpiece；vibrationreduction；simulation1概述机电设备噪声是船舶的主要噪声源之一，降低机电设备对船舶水下辐射噪声的贡献，最有效的措施是采用浮筏、舱筏及各种小型双层隔振装置对设备进行振动隔离⋯。然而这些措施却难以隔离系统管路穿越舱室隔壁或船体时通过穿舱件向船体传递的振动。系统管路在穿越舱室隔壁或船体时通过穿舱件向船体传递的振动噪声是机械设备主要

5、的振动传递通道之一。当前国内船舶管路穿舱基本采用刚性连接或刚性连接后两端各连接挠性接管的方式(如图l所示)。刚性连接穿舱方式，管壁自身的结构振动及流体介质脉动引起的管路振动均会由此传递至船体旧1。两端接挠性接管的方式虽然可以隔离系统管路结构振动对船体结构的激励，但却无法隔离管路内部流体介质的冲击振动对船体结构的激励⋯。弹性穿舱技术是解决这一问题的有效途径，可对管壁的结构振动和流体介质的脉动激励进行有效隔离。因而，研究管路穿舱减振技术对提高船舶声隐身能力很有意义。质图1当前船舶采用的穿舱方式Fig．1Currentwaysofpenetratinginship本文

6、提出一种弹性穿舱件的基本结构原理，对其减振机理进行分析，并通过仿真对其减振性能进行验收稿日期：2011—06—23作者简介：彭云飞(1984一)，男，工程师，硕士，主要从事船舶工程技术研究。·120·舰船科学技术第33卷证，进而提出减振参数的设计原则。2弹性穿舱件减振机理分析弹性穿舱件的基本结构原理如图2所示，主要包含内管、外管和弹性体等部分。内管与系统管路相联，外管与舱壁相联，内外管之间填充由减振材料构成的弹性体，通过弹性体的隔振作用有效隔离内管的结构振动和流体振动激励向外管即舱壁的传递。彳’羼＼聂13∥芹⋯⋯——⋯‘一一质图2弹性穿舱件基本结构原理图Fig．

7、2Basicconstructionprincipleofelasticpenetrationpiece对弹性穿舱件减振机理的分析，主要包括振动传递率分析和耦合分析。2．1振动传递率分析通过正确的穿舱件弹性体设计，振动隔离系统可解耦为相互垂直方向上的单轴隔离系统H1。因而弹性体可按不同方向的不同要求独立设计其参数。不失一般性，隔离系统可简化为单轴隔离系统，并由阻尼系数、刚度2个参数来描述。如图3所示，这里弹性体的质量被分布到其两端，并被分别认为是管路和舱壁的一部分。换言之，弹性体被认为是无质量的。1Dn—l／／r二==t-一一一二二=f-=唏二===L图3穿舱件

8、振动模型Fig．3Vib