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双层隔振系统与船体结构阻抗匹配性研究

2021-01-13董佳欢孙开念

船舶与海洋工程 2020年6期
关键词:模态有限元振动

吴 鹏,董佳欢,孙开念

(1. 驻上海地区第四军事代表室,上海 200090;2. 上海船用柴油机研究所,上海 200090;3. 江南造船(集团)有限责任公司,上海 201913)

0 引 言

随着增强船舶的舒适性和降低水下辐射噪声等方面的需求日益提高,船用动力设备减振、隔振技术在船舶上的应用越来越广泛[1-2]。根据船舶不同的振动噪声控制要求,常用的被动隔振形式主要有单层隔振、双层隔振和浮筏隔振等。目前,有关设备基座阻抗对隔振装置隔振性能的影响已有广泛认识和大量研究[3-5]。事实上,船体基座与船体结构是不可分割的,双层隔振系统与船体结构阻抗具有一定的匹配性,尤其是船体基座局部结构的强度会影响隔振装置的性能。

本文以某船泵组双层隔振装置为例,介绍船体基座局部结构刚度对双层隔振装置隔振性能的影响,通过有限元计算和实船测试分析船体基座振动响应过大的原因,提出有效的改进措施,说明船体基座局部结构刚度对双层隔振装置隔振性能的影响,为船体基座的阻抗设计提供参考。

1 支撑结构阻抗对隔振装置隔振效果的影响

隔振装置的隔振效果通常采用传递损失VR或振级落差LV评价[6]。安装在非刚性基座上的双层隔振装置见图1。

图1 安装在非刚性基座上的双层隔振装置

传递损失为

式(1)中:v1为机脚振动速度;v4为基座振动速度响应;ZL为非刚性基座的输入阻抗;T21和T22为传递函数。

振级落差为

由式(1)和式(2)可知:当ZL减小时,VR增大;当LV减小时,增大。

对于安装在非刚性基座上的双层隔振系统而言,基座振动响应不仅与设备的振动烈度和隔振装置的性能有关,而且与基座的阻抗特性密切相关。……

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