轻型高速特种双体船动态特性数值分析研究

摘要

对于当今在普通船舶动态特性分析中常用的两种方法:迁移矩阵法和有限元法,能否适用于双体船这种船体结构较为复杂的问题,本文以一艘双体船为对象,分别采用这两种方法对其进行了动态特性分析,对比它们在建模过程中对结构刚度、质量的不同处理,以及计算所得自然频率结果的差异,提出了在双体船动态特性分析中迁移矩阵法的结果偏大及其原因,并指出在双体船的不同设计阶段,应当针对不同的精度要求,综合考虑费用与时间因素,合理的选用这两种方法.由于有限元计算结果中,存在大量的局部振动,局部振动与整体振动的耦合及扭转振动与弯曲振动的耦合,很难有效的识别全船模态振型.本文采用三种辅助手段消除大量局部振动,减少局部振动对整体振型判读的影响,效果比较明显.

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状及计算模型

1.3主要问题和解决途径

第2章振动计算方法

2.1概述

2.2迁移矩阵法

2.2.1状态矢量及其构成

2.2.2场迁移矩阵

2.2.3点迁移矩阵

2.2.4迁移矩阵法解梁的振动

2.3有限元方法

2.4本章小结

第3章特征值计算及动态缩减方法

3.1特征值的计算方法

3.1.1子空间迭代法

3.1.2行列式搜索法

3.1.3 Lanczos法

3.2矩阵动态缩减方法

3.3本章小结

第4章结构模型化

4.1概述

4.2结构模型化的基本原则

4.3双体船结构的模型化

4.4本章小结

第5章计算结果及对比研究

5.1有限元计算结构

5.1.1有限元计算参数的确定

5.1.2有限元计算及结果后处理

5.2迁移矩阵法计算结果及比较

5.2.1全船结构模型化及横剖面要素确定

5.2.2全船固有频率与相应模态结果

5.2.3有限元法与迁移矩阵法结果比较

5.3与Frederick G.Creed双体船的比较

5.3.1 Frederick G.Creed结构及全船振动模态

5.3.2 Frederick G.Creed与本船的对比研究

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢