原文传递
基于管板等效的冷凝器结构抗冲击动态性能分析
| 论文题名： | 基于管板等效的冷凝器结构抗冲击动态性能分析 |
| 关键词： | 舰艇设备;冷凝器;抗冲击动态性能;管板等效 |
| 摘要： | 海上对抗作战中，舰艇设备对抗冲击设计分析的精确性要求越来越高。冷凝器作为舰艇中的重要动力装置，其在冲击环境中的强度分析对整船的生命力和战斗力极其关键。冷凝器中的复杂管板和管束在其冲击分析中造成很大困难，对管板和管束进行合理等效在冷凝器整体分析中非常重要。本文采用当量实心板理论将管板和管束等效为实心体，并将其应用于冷凝器的整体结构抗冲击分析中，为冷凝器结构设计和改进提供理论支持和数值依据。 引入等效管板理论和三种冲击校核方法，推导孔板对应的当量板中有效弹性常数与原孔板之间的关系。将其应用于有限元中分别进行静态和动态计算验证，同时将当量化方法应用于冷凝器的缩比畸变模型中，对等效前后的冷凝器缩比结构进行模态分析，验证当量化方法在管束等效中的适用性。 采用三维建模软件Solidworks和有限元前处理软件HyperMesh建立冷凝器整体结构的有限元模型，对其进行模态分析，验证模型节点关联正确、质量分布合理、构件连接有效。对验证后的冷凝器模型，在横垂纵三向采用等效静力法、动态设计分析方法（DDAM）和时域模拟法进行抗冲击仿真分析和对比。三种方法的分析结果中，应力和位移分布趋势一致，且等效静力法和时域模拟法中冷凝器的应力和位移响应峰值相近，动态设计分析方法中响应峰值偏大。等效静力法中的设计载荷值提出较早，主要用于结构方案设计阶段；动态设计分析方法中的NRL合成基于最大应力绝对值，未考虑不同模态之间的相位差，计算结果偏保守；时域模拟法采用实测载荷的拟合曲线，在三种抗冲击分析方法中具有广适性和精确性，被当今各国作为舰载设备强度设计的主要方法。 |
| 作者： | 刘小玉 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 孙毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
