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成组设备-筏架-艇体隔振性能及声辐射特性研究
| 论文题名： | 成组设备-筏架-艇体隔振性能及声辐射特性研究 |
| 关键词： | 潜艇舱段;成组设备;浮筏系统;艇体隔振系统;声振特性;优化设计 |
| 摘要： | 舱段浮筏系统的声学优化设计旨在提高潜艇的声学隐身性能，是发挥潜艇作战功能的有效手段。针对设备-筏架-艇体系统的声振特性分析及优化已经开展了许多研究，而对潜艇舱段内部浮筏系统的泵设备成组安装研究很少。本文针对浮筏平台上安装的多台泵设备，建立小筏架平台使多台泵设备成组安装，以某成组设备-筏架-艇体耦合系统为研究对象，应用有限元法建立了成组设备-筏架-艇体隔振系统模型，以及带流域的成组设备-筏架-艇体舱段水下振动声辐射计算模型，采用数值计算的方法开展了成组设备-筏架-艇体结构声振特性研究及声学优化设计等一系列工作。 根据国内外相关文献资料，了解舱段浮筏结构振动噪声在国内外研究现状及发展趋势，阐述了目前对于舱筏隔振系统研究过程中遇到的重要问题；本文基于有限元软件ANSYS建立潜艇舱段成组设备-筏架-艇体隔振系统模型，在成组设备-筏架-艇体耦合系统有限元模型的基础上，建立外部流域，并与艇体外壳结构之间建立耦合面，完成耦合系统模型的建立，分别对成组设备浮筏系统以及带流域的成组设备-筏架-艇体系统模型分别进行模态分析，证明成组设备-筏架-艇体耦合系统有限元建模方法合理性，研究设备运行条件下成组设备-筏架-艇体舱段隔振系统在2-300Hz频段内振动特性，以及对水下整个艇体流固耦合系统的声辐射特性进行研究。 通过对成组设备-筏架-艇体进行振动响应进行计算分析，基于结构声强能量以及结构声强贡献度分析设备振动经成组筏架的主要传递路径，分析模型的声振传递规律；根据成组设备-筏架-基座振动传递规律，并针对成组筏架面板筋板以及成组筏架基座等展开多参数优化研究，通过改变成组筏架上面板、筋板、下面板板厚、成组筏架基座板厚及隔振器刚度等参数，计算分析成组筏架参数变化对成组设备浮筏隔振系统性能的影响；提出成组筏架设备不同质量配比方案，优化设备成组安装质量配比形式，提升浮筏隔振效果，实现了舱段系统辐射噪声降低，为其结构辐射噪声提供技术指导。 通过本文对舱段浮筏系统中设备成组安装声振特性优化的研究，对潜艇浮筏舱段系统的振动噪声控制具有指导意义。 |
| 作者： | 孙孟 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 张冠军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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