舱壁打孔的环肋圆柱壳振动性能分析.pdf

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1、第7卷第1期中国舰船研究V01．7No．1垫!!生兰旦曼垒i翌竺!12坚竺堂!!量坐e墅!!呈堡!!生：垫!兰doi：10．3969／j．issn．1673—3185．2012．01．008舱壁打孔的环肋圆柱壳振动性能分析黄振卫周其斗纪刚王路才刘文玺海军工程大学船舶与动力学院．湖北武汉430033摘要：为研究舱壁打孔对结构振动性能的影响，以环肋圆柱壳为研究对象．采用有限元法．计算结构在不考虑开孔加强结构的条件下，改变圆形孑L的大小、位置、数量以及含圆形孔的舱壁数量时的均方法向速度级．得到不同工况下整个结构的均方法向速度级频率响应曲线。数值计算结果的比较和分析表明：激振

2、频率在150～350Hz时，4种工况对模型均方法向速度级影响不大；350。l000Hz时，在部分激振频率下．4种工况对模型均方法向速度级的影响变大。可见舱壁开孑L在满足丁程需求的同时，也可有效减少艇体质量．但同时也会一定程度地改变结构振动特性，须在潜艇实际设计中予以考虑。关键词：环肋圆柱壳；舱壁；圆形孔；有限元；均方法向速度中图分类号：U661．44文献标志码：A文章编号：1673—3185(2012)01—41—06VibrationAnalysisofStiffenedCylinderwithPerforatedBulkheadHuangZhen-weiZhouQ

3、i-dou五GangWangLu-caiLiuWen-xiCollegeofNavalArchitectureandPower，NavalUniviversityofEngineering，Wuhan430033，ChinaAbstract：Inordertoinvestigatetheeffectsofaddedholesonvibrationofastructure。astiffenedcylin．derwasstudiedviafiniteelementmethod．Themean—squarevelocitylevelofthestructurewascalc

4、ulatedwithdifferentradiuses，positions，amountofholes，anddifferentbulkheadwimholes，yetthestiffenedstructureNeartheholewasignored．AndthefrequencyresponsetUlleofmean-squarevelocitylevelWasobtainedunderdifferentconditions．Theresultsshowthatin150—350Hztheeffectonmean—squarevi。brationvelocityl

5、eveliSlimitedunderfourconditions．butwithintheband350一l000Hz．theeffectonmean—squarevelocitylevelbecomesgreateratSOmeexcitingfrequencies。Holescanbothsatisfytheengi—neeringrequirementsanddecreasethemassofthesubmarine，butthechangesofstructuralvibrationperformanceshouldbefurtherinvestigated．

6、Keywords：stiffenedcylinder；bulkhead；hole；finiteelement；mean-squarevelocity1引言在潜艇舱段的实际结构中．由于主机轴承和鱼雷发射管的安装要求．往往需要在舱壁上布置圆形孔．从而导致舱壁结构发生变化。因此．研究因舱壁出现圆形孔所导致的潜艇振动性能变化．对潜艇振动优化设计具有重要意义。带肋圆柱壳作为潜艇的典型结构形式．近年来对它的研究越来越多[1-3]。曾革委等⋯借助线弹性理论，建立了加肋圆柱壳声辐射计算模型．通过大量数值计算．研究了舱壁、环肋刚度与间距以及结构阻尼等因素对辐射声压的影响。陈美霞等fs】

7、研究了不同激励力对流场中敷设阻尼材料的有限长加筋双层圆柱壳的振动和声辐射性能的影响。谢志勇等(6]采用结构有限元和内域流体有限元的流固耦合计算方法．对加筋双层圆柱壳的固有频率和振型进行了计算．并与试验结果进行了对比。艾海峰等：，]研究了通过增加双层加肋圆柱壳的刚度降低低频噪声。王路才等⋯采用结构有限元耦合流体边界元的附加质量附加阻尼算法。讨论了以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性。白雪飞等⋯以出现较大损伤变形的环肋圆柱收稿日期：2011—05—18作者简介：黄振卫(1986一)，男，硕士研究生。研究方向：振动与噪声控制。E-mail：12576