典型管路系统抗冲击性能仿真评估研究硕士论文

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1、分类号：U674.7密级：公开学号：092010017工学硕士学位论文典型管路系统抗冲击性能仿真评估研究学生姓名沈晴晴指导教师嵇春艳教授江苏科技大学二O一二年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringSimulationandEvaluationMethodforShockResistantofTypicalPipelineSystemSubmittedbyShenQingqingSupervisedby

2、JiChunyanJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch,2012江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文

3、的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要舰艇管路系统的抗冲击安全性能是其生命力要素的重要组成部分，因此对舰艇管路的抗冲击仿真评估分析方法的需求也十分迫切。本文基于时域分析法，采用元器件局部模型与整体模型的嵌套技术，基于有限元

4、分析方法提出典型管路系统抗冲击性能仿真方法，并通过模型试验对此方法的仿真精度进行验证，在此基础上对典型管路系统管路段的抗冲击性能进行了分析，分析了管路设计与安装因素对抗冲击性能的影响，并给出具体建议。本文主要研究工作如下：（1）建立了典型管路元器件局部细化有限元模拟方法，发展了管路系统的整体有限元建模技术。在典型管路元器件局部有限元建模技术的基础上，采用有限元软件，根据管路布设特点设置边界，采用局部结构细化，整体模型网格合理划分的有限元整体建模技术，对典型管路系统进行建模，通过有限元计算分析，获得典型管路系统的整体动力特性

5、，计算效率较高。（2）基于时域分析法和有限元分析技术建立了仿真精度较高的典型管路系统抗冲击性能仿真方法，并通过模型试验对该方法的仿真精度进行验证。在管路系统抗冲击性能时域分析方法基础上，采用边界条件等效、关键部位细化、弱连接部位接触的处理方法，建立了仿真精度较高的管路系统抗冲击性能仿真方法。根据实验条件，较全面的考虑了管路元器件、管路弯头、管路支吊架的设置等元器件连接方式对抗冲击性能的影响，设计了典型空间管路试验模型并在冲击试验台上进行了冲击试验，将试验数据与数值模拟计算结果进行对比分析，验证了数值模拟方法的计算精度。（3

6、）针对典型管路系统管路段，建立其有限元分析模型，分别对该管路系统的横向、纵向、垂向抗冲击性能进行分析，给出抗冲击薄弱环节，并提出了改进建议。（4）通过数值分析，给出了管路系统抗冲击性能的主要影响因素及提高管路系统抗冲击性能的建议。针对管路系统的不同减振方式、布设、支撑方式，位置、管路穿舱方式、连接方法对管路抗冲击性能的影响，进行了垂向、横向、纵向抗冲击性能的数值仿真计算，给出了管路系统抗冲击性能的主要影响因素，并对提高管路系统的抗冲击性能提出一些建议。关键词管路系统；抗冲击；时域分析法；船舶IAbstractAbstrac

7、tTheshockresistanceperformanceofshipboardpipelinesystemisveryimportanttosurvivabilityofship,soitisanexigentdemandforsimulationandevaluationmethodforshockresistantoftypicalpipelinesystem.Basedonthetimedomainanalysismethod,asimulationmethodforshockresistantoftypical

8、pipelinesystemisintroducedbynestingtechniqueoflocalmodelandintegratedmodelandFEmethod.SimulationprecisionofFEmethodisalsoverifiedfrommodeltest.Onthatbas