船用汽轮机组振动激励源特性分析

船用汽轮机组运行时会产生较强的振动,易引发关键构件的疲劳破坏,而充分了解船用汽轮机组的振动激励源特性是减小其振动的前提。对某船用汽轮机组在不同运行工况下的振动激励源特性进行仿真研究。首先,分别通过理论分析和数值计算得到汽轮机组的旋转和气动激励源,计算不同运行工况下的等效激励力;然后,将等效激励力加载到地面安装条件下的汽轮机组有限元模型上,计算不同工况下汽轮机组的振动响应;最后,通过对比不同工况下汽轮机组的响应特征,确定旋转不平衡力是汽轮机组所受激励的主要成分,并进一步建立船用汽轮机组的振动加速度与机组转速的关系。该研究方法及有关结论对船用汽轮机组减振优化设计具有一定的指导意义。     

正负刚度并联隔振系统建模与性能分析

针对重型装备低频减振难题,基于正负刚度并联原理,设计一种由矩形弹簧和碟形弹簧相互并联的低频被动隔振系统。建立隔振系统的简化模型并构建其运动微分方程,运用谐波平衡法分析得到其力传递率,分析在简谐力激励下的稳态周期响应。利用MATLAB对正负刚度并联隔振系统在扫频激励和随机激励下的响应特性进行仿真分析,进而搭建力传递率测试平台,验证所建动力学模型的正确性与合理性。仿真与试验的结果表明,所设计的正负刚度并联隔振系统具有良好的隔振性能,该成果可为重型装备低频隔振的研究提供理论和实验依据。     

低频振子设计及其冲击响应试验分析

在低频段冲击响应谱的测量中,传统的簧片仪所测谱值精度不高。为了更精确测量水下实船爆炸冲击的低频响应谱,设计一种低频振子结构,通过有限元软件分析该低频振子在不同类型冲击载荷作用下动态响应规律,然后进行了实物试验。试验表明,所设计的低频振子绝对加速度响应与有限元仿真计算结果相一致,而且其冲击载荷的动态响应与载荷的强度有着密切联系,所设计的低频振子对低频段冲击响应谱测量是有效的,同时有关结论也为低频振子结构的进一步优化提供理论依据。     

基于集对分析—灰色关联理论 的采空区处理多属性方案综合评价

针对采空区处理方案中存在的多属性、不确定性等问题,构建了采空区处理多属性方案综合评价系统。基于集对分析理论,运用了对立统一的辨证观点,将确定性与不确定性因素相结合,分别建立评价集与指标集两集合的集对;利用灰色关联理论,分别对其差异度与同一度、差异度与对立度之间的关联度进行量化分析。通过实例分析,确定了采空区处理方案的等级;采用变异系数法确定评价指标的权重,选择最优方案。研究结果表明,该评价方法客观、全面、合理,可以在工程领域中应用并推广。     

地下铲运机自主行驶与避障控制方法研究

由测量数据或轨迹推算模型,计算铲运机横向位置偏差、航向角偏差及航向角偏差变化率,三偏差通过非线性融合规则,形成融合偏差反馈信号并作为PID校正控制的输入量,设置横向位置偏差及航向角偏差双门限值来改进PID算法。该自主行驶控制方法在轨迹偏差及行驶车速大范围变化时,仍能保持优良的稳定性和快速性。     

子结构交界面几何连续条件处理方法及应用

子结构间的交界面协调条件对子结构方法的求解精度具有重要影响,对其研究具有重要的应用价值。研究子结构方法中缩聚和非缩聚模型的边界几何连续条件处理策略问题,并应用于一个轴系圆柱壳结构的振动特性预测,探讨其可行性。预测结果和实验结果对比分析表明,提出的子结构间几何连续条件的处理方法是有效的,可应用于工程问题研究。     

水下加肋双层圆柱壳体振动传递特性分析

研究水下双层圆柱壳体振动传递特性具有重要的工程意义,尤其对于水下结构噪声快速预报和外壳表面速度场实时重构.以此为出发点,通过双层加肋圆柱壳体模型水下振动试验研究了不同激励条件下内外壳体振动特性;然后建立了水下双层圆柱壳体有限元模型,计算分析了壳体在流固耦条件下的振动路径及特性,找出了不同激励方向、流体耦合方式和内外壳体连接方式等典型因素下内、外壳体间振动传递规律,为速度场重构和水下噪声预报提供了一定的理论指导.     

抗冲地砖对立姿舰员的冲击防护效能分析

利用八自由度集总参数模型描述立姿舰员的生物动力学响应并预测其受损趋势,应用非线性质量-弹簧及阻尼模型模拟多孔结构的微惯性、刚度及粘性效应。定义最大抛离速度比及最大甲板反力比评价抗冲地砖的防护效果,讨论了抗冲地砖的无量纲临界屈曲力水平、粘性效应对其人员防护效果的影响,给出了人员抗冲用抗冲地砖应遵循的一般设计原则。     

水下爆炸冲击作用下浮动冲击平台试验安全性

综合运用理论分析和仿真计算对水下爆炸作用下浮动冲击平台试验安全性进行分析,给出试验水域普通船只及人员的安全半径、试验水域岸基结构及设施的安全半径和理想的浮动冲击平台试验水域半径和试验水域深度条件,有关结论可为舰载设备浮动冲击平台试验提供参考。     

水下非接触爆炸中谱跌效应对设备破坏的影响分析

弹性安装的舰载设备在受到水下非接触爆炸冲击时产生的谱跌效应会显著降低设备的冲击响应。为研究谱跌效应对舰载设备的设计谱及其设计安装的影响,通过有限元计算对比分析弹簧振子模型的伪速度冲击响应和悬臂梁模型应力冲击响应,同时对比分析上层振子固有频率相同但质量与刚度不同的双层弹簧振子模型的下层振子伪速度冲击响应。发现：谱跌效应发生时,下层设备的伪速度响应和应力响应均有明显的降低,据此须改进舰载设备的三折线伪速度设计谱;增加上层设备的质量和刚度会显著降低下层设备的伪速度响应,并使谱跌效应的频宽范围增加,利用此特性可降低舰载设备中有着特殊固有频率或固有频率集中的零部件的应力响应。