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金属-非金属组合结构振动噪声分析与抑制
| 论文题名： | 金属-非金属组合结构振动噪声分析与抑制 |
| 关键词： | 舰艇基座;金属-非金属组合结构;振动噪声;减振降噪;优化设计 |
| 摘要： | 随着材料设计与制造工艺水平的提高，复合材料由于其密度小、高比刚度和高阻尼特性，逐步在军用船舶领域得到应用。复合材料轴、复合材料基座和复合材料螺旋桨在国外相继投入应用，获得了良好的减振降噪效果。我国也开始了这方面的探索，逐步开发出若干产品，但总体上讲，在金属/非金属（复合材料）组合结构动力学设计理论和计算预报方法研究上，还很滞后。金属与非金属组合结构振动抑制方法的研究具有重要应用价值。 本论文首先应用VA One软件，研究了舰艇基座全频域声振动力学一体化分析的FE-SEA混和模型方法。在同一计算平台上实现大型复杂结构声振分析的全频域一体化建模，同步完成低、中和高频段振动噪声计算，为金属-非金属组合结构减振效果评价奠定基础。 金属-非金属支架结构的连接刚度和阻尼是影响其振动力学特性的重要因素。本文研究了在不改变支架结构的形状、尺寸、模拟载荷重量以及支架结构重量增加有限的前提下，通过改变支架结构接点连接处的阻尼、对支架杆件加约束阻尼层或杆件充垫橡胶阻尼芯，所达到的振动抑制效果，并对多种振动抑制方案进行对比和评定。 振级落差是工程中普遍使用的系统减振效果评价方法，测量简便，但该方法无法准确描述系统振动能量传递路径。功率流落差作为新的评价方法，可以直观描述系统中振动能量分布与衰减规律，但测量困难。本文系统给出了板梁组合结构有限元功率流的计算公式。通过有限元功率流落差与振级落差计算，讨论了两种评价方法的优缺点。在此基础上，研究了结构动力学优化设计模型化理论。研究表明，采用同时考虑振级落差和功率流落差约束条件的综合结构动力学优化模型，能获得与工程实际符合的优化设计效果。文中给出了以加速度振级落差和均方根功率流落差为约束条件的金属-非金属组合基座结构动力学优化设计数学模型，并采用遗传算法进行求解。数值优化结果证明了金属-非金属组合结构优异的抑振性能。 |
| 作者： | 罗放 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 杨德庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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