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复杂机械结构振动传递特性分析方法研究
| 论文题名： | 复杂机械结构振动传递特性分析方法研究 |
| 关键词： | 振动传递特性;功率流;子结构导纳法;正交多项式拟合;复杂机械结构;机械噪声;潜艇 |
| 摘要： | 潜艇低速巡航时，机械噪声是潜艇的主要噪声源，机械设备工作时产生的振动能量，通过艇内结构传递到艇壳，再向水中辐射声能量。采用隔振设备可以有效降低通过结构传递到艇壳的振动能量，从而降低潜艇航行时的机械噪声。一套隔振系统安装好后，是否能达到预先的设计要求，存在振动能量泄露时如何确定振动源头和振动传递的路径，都是目前所面临的实际问题。研究结构振动传递特性是解决这些问题的方法之一，同时也可以为机械噪声预报提供一种实用方法。 本文主要针对隔振系统这一复杂机械结构，通过建立理论模型，分析了振动功率流在理论模型中的传递特性；研究了结构振动传递特性的估计方法，推导了在仅已知振动响应的情况下，对结构振动传递特性的描述方法，通过模型仿真信号和实验数据的分析，对结构振动传递特性的估计方法进行了验证。 通过子结构导纳法，对隔振系统的简化模型进行理论建模，分别建立单层隔振系统和双层隔振系统的简化模型，并通过对系统中各部分节点的功率流，来研究隔振系统模型的振动传递特性，同时对模型中的结构参数变化对功率流传递特性所产生的影响进行了讨论。研究表明，紧邻基础的隔振器对称安装将减少输出到基础的功率流谱峰值个数，适当降低隔振器刚度或增加基础的弹性模量都会减少输出到基础的功率流。 提出了振动传递特性估计的比例函数法，这种方法是针对只测得振动响应的情况提出的，对该方法在单激励源和多激励源情况分别进行了讨论，并分析了测量噪声对估计准确性的影响。利用正交多项式方法对比例函数进行曲线拟合。利用理论模型仿真信号，对理论模型的振动传递特性进行了分析，得到频响函数和比例函数的分析结果。利用比例函数法和仿真数据，对模型的振动传递特性进行估计，并利用振动传递特性的估计结果对结构的振动响应进行预报，从而验证了比例函数估计方法的有效性。 在带有隔振系统的舱段模型实验平台上，对其振动传递特性进行了实验研究，在激励设备的作用下，测得的不同部位振动响应数据，利用比例函数法对结构系统振动传递特性进行估计，并通过振动传递特性估计结果对振动响应进行预报，结果表明，振动响应的预报结果与实测结果比较吻合，验证了估计方法的有效性。 |
| 作者： | 门丽洁 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 时胜国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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