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原文传递海底阀箱结构动响应分析

论文题名：	海底阀箱结构动响应分析
关键词：	海底阀箱;流固耦合;响应特性;质量交换;舰船结构;数值模拟;振动特性
摘要：	船舶海底阀箱(又名海底门或海水阀箱)是舰船结构的重要组成部分之一，其可靠性直接关系到船舶的正常营运、船员及乘客的正常生活以及船上人员的安全问题。但是船舶相关规范中关于海底阀箱方面的内容几乎是空白，因此，深入研究流体激励作用下海底阀箱的结构动响应问题具有重要的工程应用价值和学术研究意义。　　本文通过流固耦合数值模拟方法研究了海底阀箱的结构动响应规律，对阀箱强度计算公式进行了初步探讨，并结合相关物理试验，验证了数值模拟的可靠性。　　第一，研究采用流固耦合数值模拟对海底阀箱进行结构动响应分析的方法。讨论并选择合适的湍流模型及较优的计算网格，对物理实验模型进行了流固耦合数值模拟，结果与物理实验数据吻合较好，验证了数值模拟方法的正确性。在此基础上，对四种常见结构形式的海底阀箱模型进行了流固耦合数值模拟。　　第二，对海底阀箱的振动特性进行了分析。分析包括结构固有特性(结构干、湿模态)和水流激励作用下的强迫振动特性。　　第三，通过FSI计算，对结构强度进行了校核。同时，为易于拟合强度计算公式，以不同跨度海底阀箱为研究对象，确定一种较优的简化加载方案，并依据简化加载结果拟合强度计算公式。　　第四，以某型船海底阀箱为例，分析其在工作状态下的动响应规律。海底阀箱在工作时，与外界存在质量交换现象，为此有必要考查质量交换对结构响应的影响。
作者：	张倩
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	杨志国
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文