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船舶设备振动试验台的参数调节机理研究
| 论文题名： | 船舶设备振动试验台的参数调节机理研究 |
| 关键词： | 船舶设备;振动试验台;变刚度隔振器;幅频响应;参数调节 |
| 摘要： | 随着中国经济的迅猛发展，综合国力的不断提高，各种船舶的需求不断增大。同时，军舰、豪华游轮等高技术船舶也得到了很大的发展，对船舶的减振降噪技术提出了更高的要求。在对隔振系统的隔振效果的评估和预报时，需要已知安装设备的振动响应数据，而对设备进行振动测试时的支撑情况与隔振系统的实际支撑会有很大的不同，测得振动响应数据与实际会有很大的误差，对隔振效果的计算结果产生很大的影响。因此，本文希望研究一种可调节支撑的半主动振动测试试验台，在进行设备振动测试时可以提供一个接近于设备实际安装环境的支撑条件。 本文采用有限元软件ANSYS进行振动模拟。首先结合参考文献，验证了采用有限元法进行振动模拟计算的可靠性。然后选取某离心泵作为船舶设备，建立了离心泵的三维模型和有限元模型，采用ANSYS的谐响应分析进行了不同支撑情况（刚度和阻尼）时的振动模拟。结果表明：支撑刚度对设备振动响应的影响很大，而阻尼的影响较小；在进行机械设备的隔振效果预报和评估时，必须考虑支撑刚度对设备振动响应的影响，否则会对隔振效果的计算产生很大的影响。而后以带悬臂的一段固定中间简支梁为基础，设计了一种机械结构式变刚度隔振器，建立了其三维模型和有限元模型，采用ANSYS计算了变刚度性能。结果显示：活动简支支撑的位置在0.01m到0.19m的范围内移动时，隔振器具有精准的变刚度调节性能。设计了一种弹簧被动隔振器，并建立了模型。最后在隔振器的基础上，设计了一个可以进行刚度调节的振动测试试验台，建立了其三维模型和有限元模型。通过三台变刚度隔振器的组合，试验台在一定刚度范围内可以进行精准的连续刚度调节。 采用弹簧阻尼单元模拟隔振器这一在研究隔振系统时常用的方法，建立了简化的试验台模型作为对比模型。分别对试验台模型和对比模型进行谐响应分析，通过八组算例研究了不同支撑刚度时试验台振动测试的效果，通过两组算例研究了相同刚度的不同调节方式的振动测试效果等，并进行了活动简支支撑移动不精准时的振动响应误差分析。结果表明：本文设计的试验台有很好的刚度调节效果，对于不同刚度，在大部分频段内的振动测试误差很小，有着很好的变刚度振动测试性能。 |
| 作者： | 苏文涛 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 桂洪斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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