韩 飞， 王敏庆

(西北工业大学 动力与能源学院，西安市 710072)

基于子结构导纳法的UUV发动机本体参数化建模研究

韩 飞， 王敏庆

(西北工业大学 动力与能源学院，西安市 710072)

为实现UUV发动机本体结构的参数化建模，基于模态分析结果以及外部激励特性，建立子结构等效模型。根据能量守恒原理以及导纳功率流的定义计算了各子结构的等效线导纳，根据边界连续条件确定耦合结构振动方程，最终建立了发动机本体振动传递参数化模型，计算了发动机本体不同位置处的输入导纳;通过试验对模型的有效性进行了验证。以发动机本体所受激励作为输入，根据所建模型开展了参数影响分析，结果表明：在400 Hz～1.8 kHz频段内，气缸轴向力以及滚轮切向力对舱段壳振动响应的贡献较大,建模中需要考虑发动机不同方向上的振动传递特性；增大摆盘箱端盖厚度能够显著降低舱段壳的振动响应。

振动传递；子结构；机械导纳；参数化建模

摆盘发动机具有结构紧凑、比功率大等显著特点，是目前无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle, UUV)动力系统中广泛采用的发动机型式。在水下低速航行时，由发动机工作产生的激励载荷直接作用于发动机本体，引起气缸体及摆盘箱的振动，这一振动能量经前、后隔振圈传递至发动机舱壳体，激起发动机舱壳体的弯曲振动，振动沿轴向传递至其他舱段壳体，进而引起结构的机械噪声，是UUV辐射噪声的主要来源之一。目前有关UUV结构的声振特性研究已取得大量研究成果[1-6]，但围绕发动机振动特性开展的研究工作仍然较少。……