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潜艇液压管路马脚多自由度动力学模型及约束机理研究
| 论文题名： | 潜艇液压管路马脚多自由度动力学模型及约束机理研究 |
| 关键词： | 潜艇;液压管路;马脚结构;多自由度动力学模型;传递矩阵法;动力学特性;安装参数;约束机理 |
| 摘要： | 随着潜艇对强隐身性能需求的不断提高，液压管路的振动与噪声控制问题变得尤为重要，马脚作为潜艇液压管路系统的重要组成部分，是实现管路系统被动振动控制的主要途径，马脚的动力学行为研究也成为当前重点研究内容。本课题围绕潜艇液压管路振动产生机理和振动传递规律，开展液压管路马脚动力学模型建立、马脚动力学特性分析和考虑安装参数的马脚约束机理分析与试验验证，研究成果对于马脚动力学特性和液压管路振动特性分析及控制等方面有很大的工程实用价值。主要研究工作及内容如下： （1）潜艇液压管路马脚动力学模型建立。基于胡克定律求解马脚的等效刚度系数，根据刚度变化范围确定马脚约束状态，基于支架单自由度弹簧-阻尼模型，考虑马脚质量建立马脚多自由度动力学模型；基于梁模型和传递矩阵法，建立管路单元动力学模型和边界条件；进行管路动力学模型求解，为后续研究奠定理论基础。 （2）潜艇管路马脚动力学特性分析。建立马脚有限元分析模型，并对马脚的结构、材料进行非线性处理；考虑马脚的接触形式和安装预紧，对马脚进行模态分析和谐响应分析，得到马脚的固有频率和振型；分析阻尼对马脚动力学特性的影响。 （3）考虑安装参数的马脚约束机理分析。以潜艇液压管路单元为研究对象，建立液压管路单元有限元模型，考虑安装位置、安装数量和安装预紧力的影响，开展马脚约束机理分析，得到马脚不同安装参数对管路振动特性的影响规律。 （4）潜艇液压管路马脚动力学试验研究。搭建液压管路马脚动力学试验台，开展管路单元动力学模型验证试验和不同安装参数下马脚约束机理验证试验，得到管路振动频域响应结果，与数值模拟结果进行对比，验证理论模型、分析方法及求解结果的准确性。 |
| 作者： | 宋浩伟 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 权凌霄;高培涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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