详情

原文传递螺旋桨脉动压力识别

论文题名：	螺旋桨脉动压力识别
关键词：	螺旋桨;脉动压力;剪切边插值函数;Timoshenko梁;高次位移场;船尾振动;载荷识别
摘要：	螺旋桨脉动压力是造成船艉振动的重要因素，而严重的船尾振动会影响机器设备的正常运行，降低乘员的工作效率。因此，对脉动压力特别是其识别方法的研究与探讨，具有十分重大的意义。　　螺旋桨脉动压力识别属于第二类动力学逆问题，本文以受螺旋桨脉动激振力作用的板架为例，从系统建模技术与载荷识别方法两方面出发，探讨了使用广义切比雪夫正交多项式来拟合二维分布的脉动压力的基本方法。　　系统建模方面，本文从Timoshenko梁理论出发，通过选取三角函数及指数函数作为假设剪切应变的插值函数，推导出两种两节点梁单元。该单元能有地效避免剪切锁死问题，具有较强的适应性，在从细长梁到高腹板梁的较大范围内均有不错的精度，同时表达式简单，易于运用。随后基于广义协调概念，通过引入节点转角，并将由节点转角造成的附加线位移场设置为高次函数，构造出两种带面内旋转自由度的矩形膜单元。该单元能有效避免Allman膜单元刚度及质量矩阵奇异，计算中需要施加较多约束的缺陷，且具有表达式较为简单，易于推广使用的优点。　　载荷识别方面，本文通过采用切比雪夫二维广义正交多项式拟合待识别的分布载荷，使对连续分布载荷的识别问题转化为对多项式有限项系数的计算问题，简化了计算的难度。数值算例表明，这种方法在测量响应无误差的情况下具有极高的精度。本文随后分析了当往测量相应中加入一定的误差时此种计算方法的抗干扰能力。并得出了均匀的测点分布与当拟合用多项式阶数一定时较少的测点数量能提高载荷识别的稳定性的结论。
作者：	曾达峰
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	林哲
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文