附加质量及多机振源对浮筏隔振系统振动响应的影响

摘要

船舶主机系统的减振降噪问题一直是船舶工程中的研究热点之一，随着主机日益高速化、大型化发展，对主机系统隔振的要求也随之增加。为确保主机系统合理适度的振动噪声水平，目前常采用的技术措施有单层隔振系统、双层底隔振系统以及浮筏隔振系统等，同时还有主动隔振、阻尼隔振等技术。
　　 浮筏隔振系统作为一种有效的振动控制方法，在国外实船上已经取得了良好的隔振效果，但由于其系统中多个机组振动并存、系统构成相对复杂等原因，浮筏隔振系统中的振动情况复杂、其隔振效果也难以简单评价。因此为进一步提高主机隔振系统的隔振性能，浮筏隔振系统的隔振效应等问题需要进一步的详细研究，同时这也能为其它隔振系统的研究分析提供全面有效的科学依据。计算机辅助工程技术的快速发展使得有限元分析方法在大型工程领域内得到了良好的推广，对于一些复杂结构系统的振动问题可以方便地利用有限元数值计算获得准确的计算结果。
　　 本文针对浮筏隔振系统，建立了两机组浮筏隔振系统模型。其中基于有限元数值方法，采用弹簧单元模拟隔振器，采用结构体模拟机体和浮筏筏体，以质量单元模拟附加质量等分析了浮筏筏体上的附加质量和浮筏上两个机组的激振力对浮筏隔振系统振动响应的影响。计算结果表明，浮筏隔振系统的振动频率随着筏体上附加质量的增加而下降。当单个机体力作用时，附加质量对浮筏筏体振动响应的影响效果较为显著，而对主机自身振动响应的影响有限。当浮筏上两个机组共同工作时，激振力幅值的变化也可明显影响筏体的振动响应，但对机体上的影响甚小。分析工作具有一定的工程意义，为以后的隔振设计提供了有益的科学参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题的意义和选题背景

1.2振动问题与隔振理论

1.2.1振动概述

1.2.2隔振理论

1.2.3浮筏隔振技术的发展和现状

1.3本论文主要工作内容

第2章振动理论及有限元法

2.1振动理论

2.1.1振动概述

2.1.2振动理论基础

2.2有限元分析法

2.2.1有限元基本思想

2.2.2动态特性分析有限元法

2.3 ANSYS软件介绍

2.3.1 ANSYS分析过程

2.3.2模态分析

2.3.3谐响应分析

2.3.4瞬态响应分析

2.4本章小结

第3章浮筏隔振系统的有限元模型及其模态分析

3.1模态分析概述

3.2有限元计算模型的建立与网格划分

3.3浮筏隔振系统的模态分析

3.4集中质量布置对模态的影响

3.5小结

第4章浮筏隔振系统的动力分析

4.1谐振响应分析概述

4.2浮筏系统的谐振分析

4.2.1单激励力下的谐振分析

4.2.2两个激励力下的谐振分析

4.2.3集中质量不同布置时的谐振分析

4.3瞬态响应分析概述

4.3.1建立模型

4.3.2建立初始条件

4.3.3设置求解控制

4.3.4浮筏系统的瞬态响应分析

4.5小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2浮筏隔振系统研究的展望

参考文献

致 谢