船舶双层底结构吸振阻振方案设计
2021-12-17李浩然向阳李飞李著新
船海工程 2021年6期
李浩然,向阳,李飞,李著新
(武汉理工大学 a.能源与动力工程学院;b.船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室,武汉 430063)
船舶双层底是振动传递的主要结构,其振动的大小直接影响船舶的振动噪声水平,目前对动力吸振器在船舶领域的研究[1-7]主要应用于主机设备、轴系以及管路的减振,直接作用于船体结构来降低振动的研究较少;对阻振质量的布置位置的研究主要集中在激励设备的基座上,在振动主要传递路径上采取阻振控制的研究较少。因此,考虑对双层底结构进行吸振阻振设计并开展试验。通过截取实际舰船的机舱双层底结构,将其按照1/2缩减,对缩减后的双层底结构进行设计并建立相应的有限元模型;根据设计方案搭建试验台架;然后通过测量离心泵机脚处的振动数据作为激励源,继而完成模型的谐响应计算,确定主要吸振频率和吸振器安装位置,基于谐响应计算结果采用有限元功率流法确定主要频率下振动的主要传递路径;最后对试验台架开展吸振阻振的控制效果试验。
1 板壳的结构声强理论
船舶的双层底结构是典型的板壳结构,可以用板壳理论来描述其动力学特性[8],认为沿着其某个具体方向上单位宽度的输入功率流为结构声强,表示为
Ik=
k,l=1,2,…
(1)
式中:σkl(t)和vl(t)分别为t时刻结构在k,l方向上的应力分量和速度分量,<…>为时间的平均量。
对第n阶瞬时结构声强In(t)进行时间平均后,得到通过结构某点的净声强In。
(2)
经傅里叶变换得到频域内结构声强表达式。……
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