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潜标系统有限元建模及动力特性研究
| 论文题名： | 潜标系统有限元建模及动力特性研究 |
| 关键词： | 潜标系统;有限元建模;动力特性 |
| 摘要： | 潜标是一种水中系留的悬浮结构系统,过去主要用于海洋环境参数的测量,如测量温度、流速等参数。随着其应用范围的扩大,声学信号也成为其测量参数,因此对潜标系统自身振动特性的要求也随之提高。 本文旨在建立起潜标系统的动力学分析方法,以求能对系统进行较高精度的预报分析,进而为水中系留的悬浮结构系统的振动分析及控制技术提供参考方法。 本文首先对潜标系统的有限元建模方法进行了详细的探讨,对于系留绳索分别考虑了BEAM188、LINK8等单元情况,对于潜标体考虑了实体单元、质量单元等情况,并考虑了采用受拉绳索模型及单自由度的弹簧质量系统等情况。由于潜标是水中结构系统,因此对附连水质量也进行了详细的研究,考虑了不同方向上附连水质量不同的情况。通过上述一系列的对比分析,对于这种潜标系统,其有限元建模应该是:系留绳索采用梁单元、潜标体结构复杂时宜采用实体单元。通过潜标系统固有频率的计算结果与海试结果的对比,证明了结论的正确性。 在上述有限元建模分析的基础上，本文对系统的姿态及潜标体中振动传递问题也进行了计算研究。系统的姿态是潜标系统正常工作的前提,而潜标体中振动的传递规律是振动控制的基础。 最后本文还对系统的振动控制问题进行了初步探讨。探讨分析是以系统频率的大小及分布为出发点的,比较了系留部分采用尼龙绳和钢质材料的情况以及潜标体结构形式中是否含尾翼的情况。计算结果表明,采用尼龙绳和潜标体不含尾翼的情况要好,这主要是避免了在监测频率段内频率密集的情况。 |
| 作者： | 付强 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 桂洪斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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