水下结构物舱壁振动控制的结构参数优化研究.pdf

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1、第5卷第6期中国舰船研究V01．5No．6垫!Q竺!圣旦鱼垒i翌!!!』!坚翌璺121墨b虫些竺!竺!坠坠!!：兰Q!垒doi：10．3969／j．issn．1673—3185．2010．06．005水下结构物舱壁振动控制的结构参数优化研究刘监波I刘文玺2周其斗2吴崇健I徐志云11中国舰船研究设计中心．湖北武汉4300642海军工程大学船舶与动力学院．湖北武汉430033摘要：舱肇结构参数选择对舱壁振动性能有直接影响。为减小舱壁振动。采用有限元法。选择舱壁板厚度、加强筋数量、加强筋截面大小为变化的结构参数。分析振动随激振力频率，激振力作用方向、舱壁结构参数的变化

2、规律，得到在动载荷作用下。舱壁振动的均方法向速度频响曲线，并以此为依据。设计了潜艇舱壁的结构形式和结构参数。优化的结果可以为舱壁结构参数选择提供理论依据。关键词：振动；结构设计：均方法向速度；结构参数中图分类号：U661．44文献标志码：A文章编号：1673—3185(20lO)06—2l一05OptimalParametricDesignofBulkheadVibrationControlforUnderwaterStructureLiuJian-b01LiuWen-x产ZhouQi-dou2WuCho啊ianlXu刃ai-yunl1ChinaShipDeve

3、lopmentandDesignCenter，Wuhan430064，China2CollegeofNavalArchitectureandPower，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，ChinaAbstract：Theapproachofstructuralparameterselectionmayhaveobviousimpactonthevibrationcharacteristicsofbulkheadsofunderwaterstructure．Forpurposeofreducingthestructu

4、ralvibration，variationsofbulkheadplatethickness，number8andcross-sectionsofreinforcedribwereinvestigatednumericallybytheFiniteElementMethod(FEM)．Onthatbasis，variouscharacteristicsehangingwiththevibrationfrequency-response，directionofexcitedforceandstructuralparameterswereanalyzed，andt

5、heresultsofmeansquarenormalvelocityversusfrequency-responsesubjectedtodynamicloadswereobtained．Thisresearchprovidesabasisforparameterselectionandstructuralconfigurationinthedesignofsimilarbulkheads．Keywords：vibration；structuraldesign；meansquarenormalvelocity；structureparameter1引言研究舱壁

6、等弹性结构的振动指标随结构参数的变化规律。是结构降噪设计和结构声学优化的重要内容之一．一般对水中兵器和舰船隐身具有十分重要的意义。对于复杂的弹性结构的振动问题．采用数值计算方法进行分析。通用、有效的数值方法是有限元法⋯I、有限元／边界元耦合法【2】。文献[3]对船舶上层建筑整体振动有限元建模方法进行研究。讨论了不同计算模型、边界条件、附加水质量以及装载情况对上层建筑整体振动固有频率的影响。文献[4]利用耦合的有限元／边界元法分析了复合材料板在谐频和随机激振力作用下的响应特性。文献[5]采用耦合的有限元／边界元法对双层加筋柱壳在单点和两点随机激振力作用下的振动进行

7、了数值仿真和实验测试．显示了该方法的优越性。文献[6]利用有限元法、有限元／边界元法耦合法计算了带有舵翼结构的水下航行器尾部结构模型的动态特性．与实验结果的比较表明了该方法的有效性。文献f7]利用有限元法，研究了水下结构物舱段的结构振动响应对双层隔振系统主要设计参数的灵敏度．从而为结构的优化设收稿日期：2010—07—20作者简介：刘监波(1973一)。男，博士研究生。研究方向：减振降嗓。E-mail：wangxia@CSOC．cn昊崇健(1960一)，男。研究员．博士生导师。研究方向：嗓声与振动控制。E-mail：wcj2002@163．corn中国舰船研究第

8、5卷计和模型修正提供理论