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舰船齿轮箱支撑基座的隔振性能分析及改进技术研究
| 论文题名： | 舰船齿轮箱支撑基座的隔振性能分析及改进技术研究 |
| 关键词： | 军用舰船;齿轮箱;支撑基座;隔振性能;优化设计 |
| 摘要： | 舰船振动与噪声一直是国内外海军研究的热点，舰船航行过程中主要噪声包括机械噪声、水动力噪声以及螺旋桨噪声，其中以机械噪声为主。机械噪声主要由传动系统引起，传动系统中由齿轮箱引起的振动通过基座和船体向外辐射噪声，大幅度降低了舰船声隐身性能。本文主要以舰船齿轮箱支撑基座为研究对象，分析基座结构动力特性，研究基座的隔振性能，应用结构阻尼及方钢两种减振方法，提高了基座的隔振效果，通过频率响应测试验证了改进后基座隔振有效性。 本文首先在有限元软件MSC.Patran中建立齿轮箱基座有限元模型并进行模态分析，然后采用LMS实验系统对基座进行模态测试，得到基座实际固有频率和模态阻尼比等参数，将测试结果与数值计算结果进行比较，修正了齿轮箱支撑基座的有限元参数，对修正后基座模型分别从振级落差和频率响应两个角度研究了支撑基座的隔振特性。 分析了粘弹性阻尼材料的减振机理，采用复刚度法、直接频响法和模态应变能法三种有限元方法，推导了计算粘弹性阻尼结构损耗因子的公式，建立了粘弹性复合结构的有限元模型，并验证了模型的正确性。基于阻尼结构有限元法，比较了不同阻尼结构参数对结构损耗因子的影响。将粘弹性阻尼减振技术应用到支撑基座中，分析阻尼结构以及阻尼敷设位置对支撑基座的影响。 基于波动理论法分析了振动波垂直入射单级方钢平板结构时的传递特性，以及方钢减振效果的影响因素；基于有限元法分析了方钢级数和布置形式对振动波的阻振效果。将方钢隔振技术应用到支撑基座中，分析了多级方钢布置方式和参数对基座的减振效果，从而改进了支撑基座的方钢结构。 分析了齿轮箱基座阻尼减振结果和方钢隔振效果，确定了舰船齿轮箱支撑基座的减振方案；对支撑基座方钢结构、自由阻尼结构、约束阻尼结构进行频率响应测试，验证了改进后基座结构的隔振效果，为齿轮箱基座减振设计提供了理论和实验依据。 |
| 作者： | 聂振华 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 王瑜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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