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船舶与机械设备连接结构非保守损耗因子研究
| 论文题名： | 船舶与机械设备连接结构非保守损耗因子研究 |
| 关键词： | 统计能量法;预紧力;等效耦合损耗因子;螺栓连接;船体结构 |
| 摘要： | 船体结构与机械设备和仪器多数是通过螺栓等方式连接的，连接结构结合面的阻尼特性对整个系统的动态特性有着非常大的影响。如果动态响应和噪声过大，不仅影响工作环境，而且会造成仪表等设备的失灵。连接结构的结合面可以损耗能量，传递力和功率，将振动能量转化为可以损耗的热和声能量。结合面的耗能主要因为阻尼的存在，但结合面阻尼的产生机理十分复杂，目前尚未有有效的数学模型和识别方法来精确描述和计算结合面阻尼。 实际工程连接结构的有限元分析，多采用刚性连接和弹簧连接两种形式，这两种方式都不能很好的处理结合面阻尼。本文采用带有预紧力的接触分析方法来模拟结合面的接触形式，建立有限元分析模型，并对一个实际算例进行模态分析，分析耦合阻尼和预紧力对螺栓连接结构振动频率的影响。 船舶与机械设备连接结构是一种非保守耦合系统，表征能量传递的重要参数是非保守耦合损耗因子。本文运用统计能量分析方法，将这类连接结构简化为一个带有螺栓连接部位的悬臂梁，分析螺栓连接结构结合部功率流的传递和损耗。根据功率流平衡方程推导出非保守耦合损耗因子和内损耗因子计算公式，采用接触有限元分析的结果，来获得能量比。利用得到的内损耗因子来重新计算总损耗因子，得到进一步精确的等效耦合损耗因子和内损耗因子。并对实际螺栓连接悬臂梁结构进行仿真数值计算和分析，同时考虑不同预紧力作用的影响。分析结果表明，本文方法能够有效的反映结合面的阻尼形式，不同的预紧力对分析结果有着明显影响。从而提出一些有实际应用价值的结论。 |
| 作者： | 薛超 |
| 专业： | 船舶与海洋结构设计制造 |
| 导师： | 林哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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