舰艇外形雷达隐身与减振优化设计

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1、-------ribs;3)thetopologyoptimizationofthebottomofthemount;4)combinedthefree-sizeoptimizationofribsandthetopologyoptimizationofthebottomofthemount..Theoptimizationresultsshowedtheimprovementonvibrationleveldifferencefrom5dBto12dBofgearboxmounting.Theplatewhichmainlyaffectsthevibrati

2、ontransmissionisidentifiedbyoptimization.Newstructuraltopologyoftheplatesingearboxmountingisdiscussed.Furthermore,theoptimalplacementofdampingmaterialwasstudiedundervibrationleveldifferenceconstraints.KEYWORDS:RCS，Responsesurfacemethod，Mounting，Vibrationleveldifference，Topologyoptim

3、izationV-----------上海交通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：郭凤骏日期：年月日-----------上海交通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

4、和借阅。本人授权上海交通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。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：郭凤骏指导教师签名：杨德庆日期：年月日日期：年月-----------上海交通大学硕士学位论文第一章绪论1.1选题背景及研究意义隐身技术对于军用舰艇的生命力起着至关重要作用。对军用舰艇的威胁主要来自于雷达、声纳和红外探测装置等，这些装备都能接受电磁波、声波、红外线这些从目标物体传出的特征散射信号。通过接收信号，目标就被定位，

5、辨别，并最终确认。因此，有准备的减少舰艇上的特征信号就很重要，同时衍生出隐身技术。本论文针对军用舰艇隐身技术方法中的两个方面进行优化设计研究，即:一，对舰艇外形的雷达隐身优化设计，降低雷达散射值;二,对舰艇声隐身优化设计方法研究，通过对舰船齿轮箱基座的动力学优化设计,降低辐射噪声。由于雷达装置可以装于陆地、飞机甚至于间谍卫星上，已经是对舰艇最大的威胁。雷达散射截面反映着目标物的特征散射，因此减少RCS值意味着隐身性能的提高。舰艇外形对于RCS值的影响，是体现在散射能量从某个主要影响角度到另外的几乎没有影响的角度区域。国内外文献中，有许多设计方法应用于RCS值减

6、少[1-3]，但是，用优化设计方法来减少舰艇RCS值的却鲜见于各类文献中。这可能是由于技术保密或者学术前沿所致。本论文在已有研究基础上，根据提出的特征面方法和建立的舰艇隐身优化设计模型，通过响应面方法简化数学规划模型，进而用遗传算法，以最小化雷达散射截面RCS值为目标函数，优化求解舰艇的雷达隐身外形。声纳是通过对声波的探测来发现目标的，舰船声隐身主要通过以下途径来实现。一是选用喷水推进器作为舰艇的推进装置，用来代替传统的螺旋桨推进系统，这种推进器对于抑制空泡、降低舰艇的空气噪声和振动均具有很好的效果；二是在关键部位敷设吸波和透波材料、使用复合材料隔热吸声来降低

7、发动机的噪声；三是同时装备燃气轮机和电动机对舰船进行驱动，在需要隐蔽时，采用电动机驱动来大1-----------上海交通大学硕士学位论文幅降低舰船的声学特征，从而达到隐身目的。四是在关键部位敷设吸振隔振材料，降低振动传递率。基座作为舰船上常见结构,其作用是将设备牢固安装在舰体上。基座位于设备之下船体结构之上，既承受设备的动静载荷，又传递船体的载荷，而且对设备传递下来的振动起到隔离作用。研究表明，齿轮箱的振动影响机组的正常运行和寿命，齿轮箱的结构噪声还是形成水噪声主要来源，极大影响舰船的隐蔽性。所以，基座和船体之间连接处必须增加隔振或减振装置进行处理，降低由齿

8、轮箱传递到船体的有害振动[4,5]。在