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船用大型设备抗冲击数值模拟研究
| 论文题名： | 船用大型设备抗冲击数值模拟研究 |
| 关键词： | 数值模拟;舰船设备;抗冲击计算;载荷作用;设备结构;动态响应;结构强度 |
| 摘要： | 本文针对舰船设备冲击环境的复杂性，以及舰船设备本身的结构特点，结合舰船设备抗冲击计算的相关理论，采取数值方法对舰船设备抗冲击计算方法进行研究。本研究旨在研究准确地进行舰船设备抗冲击计算分析方法，以及从基本理论到数值试验的技术实现，同时研究冲击载荷作用下舰船设备结构动态响应特性，以及结构强度的计算方法。 首先，分析舰船设备的结构特点，根据其结构特点研究舰船设备有限元建模技术，研究包括几何模型的合理简化、有限元网格从单元类型选择、单元质量控制、模型有效性验证以及非线性因素建模。 其次，研究舰船设备抗冲击计算分析的时域模拟法的基本理论，及有限元计算的具体实现过程。本文研究了抗冲击时域模拟法的冲击输入，将频域表示的冲击输入谱转换到可以应用于时域模拟的加速度冲击载荷曲线。并以某舰船主汽轮机组为例，诠释了舰船设备抗冲击计算分析时域模拟的计算分析过程，同时分析了该主汽轮机组的动态响应特性。 第三，研究了舰船设备抗冲击薄弱环节和危险区域的判定方法。通过对舰船设备结构响应进行统计分析，采用拉伊达准则对其抗冲击能力薄弱环节进行判定，并与频率计算方法的判定结果进行对比分析。分析表明：采用拉伊达则对舰船设备进行抗冲击能力薄弱环节进行判定是可行的，并且具有较好的精度。 第四，基于子模型方法的舰船设备连接件强度计算方法研究。研究分析了子模型方法的基本原理，并以某汽轮机汽缸结构为计算模型验证了子模型方法的有效性。作为计算实例，对上述主汽轮机组的连接螺栓进行强度校核。 第五，将某舰船主汽轮机组和主减速齿轮装置组合为一个整体进行冲击计算分析，并与每个设备独立进行冲击计算的结果进行对比分析。 |
| 作者： | 赵新 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 姚熊亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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