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舰船用减速器壳体结构声振特性分析
| 论文题名： | 舰船用减速器壳体结构声振特性分析 |
| 关键词： | 减速器壳体;结构振动;辐射噪声;有限元分析;灌注阻尼;隔声罩 |
| 摘要： | 减速器振动与噪声的大小是评价减速器性能好坏的重要指标之一，减速器的振动被视为整个舰船的关键振动源，它不仅可以辐射出大量的噪声而且振动波可以通过机座传递到整个船体，引起局部区域共振，进而影响仪器仪表的正常工作，另一方面，辐射噪声会大大降低船员们的海上生活的质量。减速器的振动主要体现在减速器壳体的振动上，所以对它进行振动与噪声的分析对减弱减速器以及整体结构的振动与噪声具有重要的意义。 本文从减速器壳体的振动问题出发，深入到由振动引起的噪声辐射的研究，基于有限元理论，利用Block Lanczos方法分析了减速器壳体结构的振动特性，研究了其振型特点，为以后的减振降噪提供了良好的研究基础。基于减速器壳体模态特性，对整个系统进行了频谱分析，激励载荷选择0～2000Hz白噪声随机激励，在此模拟载荷作用下，更接近实际条件下的载荷情况，由模态叠加法计算得到减速器壳体的关键点的振动加速度级响应。根据频谱图可以识别关键部位的振动特性，不仅为后续的声学分析提供了分析所需要的边界条件而且为以后结构的改进提供了方向。 在减速器壳体的振动特性的基础上，已确定了声学计算的边界条件，得出了减速器壳体在1~1000Hz内的辐射声场的声功率。基于声振耦合理论，利用声学边界元方法，计算了1m外声场的声压分布以及典型位置的声压级响应，预测了减速器壳体在随机激励的情况下所辐射的声压的大小，为以后采取相应的降噪措施提供了有力的参考。 为了研究阻尼对振动特性的影响，本文为减速器壳体的有限元模型添加了阻尼，通过对壳体表面敷设约束阻尼层和壳体内部灌注阻尼的研究，得出了添加阻尼条件下，减速器壳体的振动特性。 由于减速器壳体的结构为多空腔、多肋板结构，实际情况下以灌注阻尼为主要减振方式，所以设计了缩比模型试验结构研究灌注阻尼特性，通过对比灌注阻尼前后不同测点的传递函数，探究灌注阻尼结构在所测试的整个频段内的减振效果，并与有限元模型计算结果进行了对比分析。在此基础上，除了对结构进行阻尼处理之外，针对减速器壳体结构提出一些改进性建议，并设计一种隔声罩来降低辐射噪声。 |
| 作者： | 范永波 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 陈照波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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