详情

原文传递某型游艇的振动测试与分析

论文题名：	某型游艇的振动测试与分析
关键词：	游艇;蜂窝夹层板;有限元法;振动测试;优化设计
摘要：	本文以某型玻璃钢游艇为研究对象，首先对游艇常见的蜂窝夹层板进行振动测试及有限元分析，研究其振动特性为进一步对艇体分析做准备。利用LMS Test.lab声振测试系统对蜂窝夹层板试样，进行锤击法模态试验，获取其固有振动特性。并以试验结果为依据，通过 ANSYS软件调整模型参数，使得等效模型的振动特性与试验结果相接近，最终建立蜂窝夹层板的等效有限元模型。通过等效模型与试验结果的对比分析，发现前3阶振型保持相似，且固有频率的相对误差在合理范围之内，表明所建立的等效模型，能够较好的反映蜂窝结构的真实振动特性。在蜂窝夹层板等效模型中，将蜂窝层等效为体积不变且等厚度的各向同性板来处理。　　分别在厂房内、码头系泊的状态下，对某型游艇艇体进行干湿模态试验，获取艇体在两种状态下的固有振动特性，并对0-50Hz频率范围内的艇体动力性能进行分析，发现艇体干模态的低阶振型主要以船体的摆动、扭动和弯曲为主，且伴随局部窜动；而艇体的湿模态受到附涟水、潮汐、试验人员及仪器重力分布等因素的影响，低阶振型主要以船体摆动、收缩、扭转为主。将艇体干湿模态试验结果对比，发现在垂向一阶弯和水平一阶弯振型固有频率偏差较小，验证了艇体模态试验的可靠性。　　以游艇蜂窝夹层板等效有限元模型为基础，结合艇体层合板的铺层情况，建立游艇艇体有限元模型。对艇体的干模态试验进行仿真分析，发现在低频范围内存在3阶振型比较相似，且固有频率的相对误差在允许范围之内，验证了所建立艇体有限元模型的准确性和模态试验的可靠性。艇体有限元模型可用于进一步研究该型艇的动力学特性，并为艇体结构优化设计提供理论依据。同时根据有限元分析和模态试验结果，发现该型艇艇体舷侧结构刚度相对不足，长时间在低频状态下，容易引起疲劳破坏，在对该型艇体进行结构优化设计时应注意。　　本文通过对游艇的动力学特性进行初步的研究，以期为游艇结构的优化设计及舒适性研究提供一定的参考和指导。
作者：	郑俊豪
专业：	船舶与海洋工程
导师：	于洪亮;刘建铭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	集美大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文