刘领先,姜 涛,唐卫平,周方毅

(1.91458部队装备部,海南 三亚 572000;2.海军潜艇学院装备处,山东 青岛 266071)

0 引 言

美国海军为了考核评估舰船设备的抗冲击能力,由冲击反应谱法(SRS)发展得到动态设计分析方法(DDAM)。结构惯性力与基础输入之间的相互作用会显著改变所得到的谱,出现在反应谱中的这一变化被称为谱跌。DDAM方法考虑了舰船设备的弹性基础对冲击谱的谱跌效应,并且将谱跌体现在设计谱值中[1-2]。国内开展了DDAM方法对浮筏设备进行抗冲击分析的应用[3]。本文以水面舰艇甲板安装设备典型结构支架-箱体结构为例,分别应用DDAM分析方法和SRS方法对其进行抗冲击考核分析。研究的结论可用于舰船设备抗冲击考核规范的制定。

1 模态质量的概念

模态质量是DDAM方法的核心概念之一。关于模态质量的概念,国内部分学者认为其是DDAM方法发展过程中发展而来的概念,对其物理含义理解上存在偏差。该概念是结构动力学领域计算结构基底剪力时得到的概念,称为基底剪力有效振型质量[4]。现将这一概念作简单推导。由模态叠加法,第n阶振型引起的反应为

为了得到模态质量的概念,计算基底剪力

应用SRS和DDAM方法,即利用式(1)计算各阶振型反应峰值,再选取合适的振型组合规则,如CQC规则,SRSS规则,NRLSUM规则等,估算结构总反应的峰值。二者的不同在于DDAM方法在依据冲击设计谱选取An(t)数值时,考虑了结构和基础之间的相互作用引起的谱跌,根据美国海军提供的经验公式确定谱值。……