文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
水下航行器壳体结构动态设计方法研究
姓名:贾锐
申请学位级别:硕士
专业:船舶与海洋结构物设计制造
指导教师:石秀华
20070301
摘要本文以某水下航行器壳体为例,进行了低噪声水下航行器壳体的优化设计,并利用先进的动力学理论分析方法和振动测试手段,将理论建模与试验建模相结合的动态设计方法应用于水下航行器壳体结构动态设计分析过程。论文主要进行通过分析水下圆柱壳体结构振动和声辐射特性,及应满足的稳定性和强度要求,研究了优化设计方法,建立了优化设计模型,对壳体结构进行了优化设计,优化设计的结果减轻了壳体重量,同时降低了壳体声辐射功率。利用有限元分析技术,基于有限元分析软件杂呕玫降目翘褰峁菇⒘擞邢拊DP停求得壳体的振动特性与动力响应特性,为壳体结构振动预测、结构动力学修改与设计提供了理论依据。在有限元理论分析的基础上,使用ㄓ檬莶杉在可接受的范围内,说明有限元建模比较合理。水下航行器壳体低噪声动态特性动态设计优化设计了如下工作:系统对壳体进行试验分析,测得冲击响应的时间历程曲线、频率响应函数曲线。测试结果对比表明,试验结果可靠。将试验结果与理论结果对比,理论计算误差关键词:有限元分析柏北搜妒堵畚
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学位论文作者签名:ǎ唬ヒ籮学位论文作者签名:╨粗年岁月日西北工业大学业学位论文知识产权声明书西北工业大学学位论文原创性声明本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文二鹤的知识产权单位属于西北荡笱АQS腥ūA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒宦畚牡母印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密后适剧本声明。指导教师签名年秉承学校严谨的学风和优是的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究魉〉玫某晒>∥宜#闹幸丫⒚饕玫哪谌和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
结构动态设计的意义第一章绪论随着水下航行器在军用与民用的广泛应用,水下航行器不断向着高性能、轻型化发展,同时工作环境也更加复杂,工作性能上的要求也更高,因而振动问题在军用方面,鱼雷等水下航行器的壳体结构设计在其整个系统设计中具有很的承载结构,其工作环境是在海水中,常常会受到动态载荷的冲击。它的振动品质可以直接影响到其内部仪器的工作性能。振动引起的自噪声严重影响着鱼雷自导和线导系统的工作性能,所产生的辐射噪声也会严重影响鱼雷的隐蔽性。这与现代海战要求的安静型鱼雷是不相符的。目前鱼雷壳体的结构设计大都按照静力准则法来设计,试制样品,进行动态特性分析或者是试验分析,根据分析结果反过来修改原来的结构。这种传统的设计方法可能会出现严重的振动问题,这种情况下再采取措施抑制振动水平,有时会花费大量的人力、物力。反而收效甚微。这个设计过程中通常存在大量的经验成分。因而根据传统的基于静力准则的机械结构设计方法是无法满足现代产品的设计要求的。如何能够解决水下航行器研制中出现的壳体振动问题,以满足现代产品对壳体结构提出的功能性、先进性、经济性、可靠性等方面的要求呢猿惺芏睾傻慕峁梗捎媒峁苟杓品椒ㄊ满足现代产品设计要求的有效方法,境,按照功能、强度等要求设计,通过动态设计达到控制机械结构的振动水平,统的静态设计转向动态设计。国际上工业发达国家开展这一研究工作比国内早,约始于上世纪年代初。国外在结构动态设计这一领域的研究十分活跃,特别日益突出。重要的作用,设计的好坏直接关系到整个系统性能的优劣。鱼雷壳体是整个系统在设计阶段就开始考虑其工作的动力学环改善产品的质量,提高它的安全可靠性等目的。因此,动态设计技术具有很强的工程应用背景,为了满足军事和民用工程结构的低振动、低噪声的要求,必须进行基于动力学理论的动态设计,使它们由传两北丁业人学硕十学付论文
是美国、西欧等一些工业发达国家,十分重视关于结构动态设计问题的研究,并结构动态设计乃指在设计阶段,根据结构工作的动力学环境,按照功能、强度等方面的要求对结构的振型、频率等动态特性参数进行修『蜕杓疲允顾哂通过结构动态设计使待设计的结构具有良好的静态和动态特性。它主要可分为结构振动特性设计和振动响应设计,其中前者是要求在结构满足静强度的同