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典型管路系统抗冲击性能分析方法新型抗冲击元器件设计研究
| 论文题名： | 典型管路系统抗冲击性能分析方法新型抗冲击元器件设计研究 |
| 关键词： | 舰船管路系统;抗冲击能力;时域分析法;元器件设计;谱分析法;数值仿真 |
| 摘要： | 随着现代军事的发展,舰船管路系统的抗冲击能力在整个舰船体系中显得越来越重要。本文采用谱分析法和时域分析法对管路的抗冲击性能进行了研究,又通过模型试验对时域分析法所得结果进行了验证,最后设计了三种管路元器件,对这三种元器件的抗冲击设计进行了分析。主要的研究内容如下: (1)针对典型管路系统,采用谱分析法与时域分析法分别从单点冲击与多点冲击两个方面来进行管路系统的抗冲击研究。 (2)在跌落台上进行多工况抗冲击性能试验,获得设计管路模型的冲击响应试验数据,为有限元仿真方法提供试验验证。然后通过有限元软件ANSYS计算管路系统在不同冲击工况下的动态响应,并与试验结果对比验证有限元模拟的可靠性。 (3)采用元器件模型与管路整体模型的嵌套技术,设计建立了三组新型元器件,并采用时域分析法,分析了各管路系统在冲击输入下的动态响应,比较每组中普通元器件与新设计的元器件的抗冲击性能。 得到主要结论如下: (1)冲击谱的拐点频率与冲击谱的上升斜率与管路系统的边界条件有关;多点冲击时域分析的评估结果中的最大合成位移与最大合成应力,均比单点冲击时域分析的评估结果要大;不同方向的联合激励会导致管路系统的位移与应力的增加。 (2)试验及数值仿真结果均表明支吊架是该段管路系统抗冲击薄弱部位,在强冲击下首先发生了断裂现象,在较大冲击时薄弱部位发生大变形。 (3)新设计的三种管路元器件与普通元器件相比,能够有效防止管卡在冲击作用下发生断裂,有效降低管路系统的变形量,从而显著增强管路的抗冲击性能。 |
| 作者： | 王朝 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 嵇春艳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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