具有安装偏差的弹性通舱管件隔振性能仿真分析
基于有限元仿真的隔振通舱管件设计
２ ０１ ３年 １ ２月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ １ ． ３ ５，Ｎｏ ． １ ２
Ｄｅ ｅ．，２ ０１ ３
Ｓ ＨＩ Ｐ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
基于 有限元仿真的隔振通舱 管件设计
沈正帆 ， 吴 声敏 ， 张 瑶 ， 周 志 杰
统外 传递 。
关 键词 ： 液压 ； 通舱 管件 ； 隔振 ； 有 限元
中图分 类 号 ： Ｕ ６ ６ ５ ． ２ ６ 文 献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ （ ２ ０ ｌ ３ ） １ ２—０ ０ ７ ３— ０ ５ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ４ ０ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ １ ６
０ 引 言
随 着 船 舶 液 压 系 统 的 发 展 ， 液 路 处 使用 挠 性 接 管 取 得 一定
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｈ ｉ ｐ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ６ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｎ ｅ ｗｌ ｙ ｋｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｐ ｉ ｐ ｅ ｐ ｅ ｎｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｓ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｐ ｉ ｐｉ ｎ ｇ ｖ ｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｏ ｉ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ． ＦＥＭ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｃ ａ ｒｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄｅ ｒ ｔ ｏ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｏ ｆ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗａ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｅ ｘ ｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｔ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｙ ．Ｉ ｔ Ｓ ｐｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ｗｈｅ ｎ ｐ ｉ ｐｅ ｐｅ ｎｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｄａ ｍｐｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｐｅ ｄ， ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｏ ｆ ｍａ ｇ ｎ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｍｅ ｎ ｏ ｄｅ ｄ ｒ ｏ ｐ ｆ ｒ ｏ ｍ １ ０ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｏ ｆ ６ ｔ ｏ １ ０ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｏ ｆ ４， ｍｏ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｗａ ｓ
基于有限元仿真的隔振通舱管件设计
基于有限元仿真的隔振通舱管件设计沈正帆;吴声敏;张瑶;周志杰【摘要】为了控制船舶液压系统的振动向系统外传递,设计具有减振功能的通舱管件.同时为了验证该通舱管件的隔振效果,对其进行有限元建模,并进行基于显式动力学计算方法的数值仿真试验.数值仿真的结果表明,所设计的通舱管件具有良好的隔振效果,在相同的冲击载荷作用下,相对于原直接焊接在舱壁上的通舱管件,舱壁上同一节点处的振动加速度级由106 m/s2下降到了104 m/s2,新型通舱管件可有效地减小液压系统振动向系统外传递.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2013(035)012【总页数】5页(P73-77)【关键词】液压;通舱管件;隔振;有限元【作者】沈正帆;吴声敏;张瑶;周志杰【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U665.260 引言随着船舶液压系统的发展，液压泵组及管路所产生的噪声也随之越来越受到人们的关注。
液压泵组的噪声，控制阀中的气穴、液压冲击以及与系统中的其他部件形成的耦合振动都是液压系统产生噪声和振动的主要原因［1］。
针对各类噪声和振动产生的机理，目前在船舶上也采取了一些针对性的措施来减小液压系统的振动和噪声。
为了减小液压泵组的振动向系统管路传递，在泵组的进出口管路处使用挠性接管取得一定的减振效果［2］。
但是液压管路的穿舱部位处使用的还多是刚性通舱管件，在控制振动的传递途径方面还存在一定的改进空间。
本文结合隔振系统设计的相关理论和特点，为加强对液压系统在流动管路上的振动控制，在传递途径上减小其不利影响，通过开展多方案优化对比后设计了具有隔振功能的通舱管件，并对其开展相关的数值仿真试验工作，结果表明采用隔振通舱管件能有效的降低管路系统振动向舱壁的传递。
带弹性撑紧装置的弹链横向振动建模及虚拟样机仿真
带弹性撑紧装置的弹链横向振动建模及虚拟样机仿真一、介绍弹链横向振动及其重要性- 弹链横向振动的定义及其影响因素- 弹链横向振动的重要性和研究背景- 弹链横向振动研究的目的和意义二、弹链横向振动建模- 弹性撑紧装置的工作原理及其影响因素- 弹链横向振动的数学模型- 建立带弹性撑紧装置的弹链横向振动数学模型三、弹链横向振动虚拟样机仿真- 弹链横向振动虚拟样机的设计和制作- 弹链横向振动虚拟样机的主要部件和参数- 弹链横向振动虚拟样机的运行流程- 弹链横向振动虚拟样机仿真结果分析四、实验验证与分析- 弹链横向振动实验装置的设计和制作- 弹链横向振动实验数据采集及处理方法- 弹链横向振动实验分析和结果对比分析五、总结与展望- 研究工作总结- 弹链横向振动研究的局限性和未来研究方向- 弹性撑紧装置的发展前景和应用前景- 结论及建议弹链横向振动是一种重要的动力学现象，它在工业制造、运输、航空航天等领域中经常出现，并且对系统的稳定性和性能有直接影响。
随着现代制造技术的不断发展，对弹链横向振动的研究和分析已经越来越受到关注。
因此，了解弹链横向振动的基本定义和重要性非常重要。
弹链横向振动是指由于扰动或其他原因而导致链条或带制品在垂直于运动方向的平面内出现横向振动的现象。
弹链横向振动的出现往往是由于链条或带制品受力不均、撑紧力度不够等原因导致链条发生弯曲等运动变形而引起的。
此外，受到作用力的影响，链条还会发生拉伸、挤压等变形，并在垂直于运动方向的平面内产生横向变形，形成弹链横向振动。
弹链横向振动不仅对工业生产、运输等领域的设备稳定性产生影响，同时还会影响产品的质量和生产效率。
例如，在食品加工业中使用的输送机输送的产品因弹链横向振动而散落，会导致作业效率降低、产品损失增加等问题。
因此，对弹链横向振动进行研究和分析，有助于实现工业生产有效稳定，并提高生产效率和产品质量。
弹链横向振动研究的背景是由于现代制造技术的不断发展，制造业开始注重产品的质量和生产效率。
减震器的特性分析与仿真
摘要减振器特性仿真可以验证减振器参数设计是否合理，及时发现设计中存在的问题，减少试验次数和费用，加快减振器设计和开发，具有很重要的经济效益和社会效益。
然而，对减振器特性仿真的研究，目前，国内外大都是利用现成的仿真软件,模型所需要参数大都需要试验获得，难以建立准确可靠的仿真模型,特性仿真数值不可靠。
本文对减振器结构和原理、各阻尼构件和局部节流压力损失进行了分析，对节流阀片阀口开度进行了探讨。
利用弯曲变形解析计算式，根据节流压力与流量以及速度之间关系，建立了减振器两次开阀速度点。
在此基础上，根据开阀前、后的油路模型，对减振器开阀前、后的特性进行了深入地分析，建立了减振器特性分段数学模型。
利用Matlab软件，对减振器特性模型施加一定频率和幅值的谐波激励，对减振器内、外特性进行仿真，并且对减振器特性影响因素进行了分析。
通过特性试验值与特性仿真值比较可知：所建立的减振器特性仿真模型是正确，特性仿真值是可靠的，对减振器设计和特性仿真具有重要的参考应用价值。
关键词：车辆工程，筒式减振器，分段数学模型，特性仿真，影响因素IAbstractThe characteristic emulation of the shock absorber can validate whether the designed parameter is proper or not, find the problems on time on the way of the designing, so experimentation and the expenditure can be reduced, then the shock absorber’s design, exploiture and yield can be greatly prompted.Therefore it is very import to the benefit of economy and society that the research of the characteristic emulation .Now the research of the characteristic emulation are mainly base on the ready-made software in homeland and fremdness. Because founding the precise model is rather difficult that the numerical value which is get by the characteristic emulation is uncertainty.For the characteristic emulation existing problems, the thesis analyzed the structure and principle of the shock absorber, the damping component and the lossing of local pressure of throttle and the uncorking of the throttle ing curved distortional resolvable calculate formulate , we can get the two critical velocity of shock absorber.Hereon bases , by analyzing fore-and-aft oil routes’ model and the characteristic emulation of the shock absorber , veracious and effective parted –mathematics’model of the shock absorber is established . By using the Matlab software to impose some frequency and breadth value on the shock absorber , emulated inside and outside of characteristic of the shock absorber and analysed effectible factors of shock absorber.By comparing the characteristic examinational value and the characteristic emulational value ,we can know the mathem atics’model is precise , .and the characteristic emulational value is dependable , It is referential importance for the design of shock absorber and the characteristic emulation.Key words: Vehicle engineering , Cylinder shock absorber , Characteristic modeling , Emulation , Effect factorsII目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言................................................ - 1 -1.1课题的背景和目的....................................... - 1 -1.1.1 研究背景........................................ - 1 -1.1.2 研究目的........................................ - 1 -1.2 减振器研究现状........................................ - 2 -1.3 本论文研究内容........................................ - 2 -第二章油液介质及其流动特性................................... - 3 -2.1 油液特性.............................................. - 3 -2.2 油液流动.............................................. - 5 -2.2.1 油液流动公式.................................... - 5 -2.2.2 油液流动分析.................................... - 6 -2.2.3 局部损失叠加原理................................ - 7 -2.3本章小结............................................... - 8 -第三章汽车筒式减振器阻尼构件分析............................. - 9 -3.1 常通节流孔............................................ - 9 -3.2 叠加阀片等效厚度与阀口开度............................ - 9 -3.2.1 叠加阀片等效厚度................................ - 9 -3.2.2 阀口开度....................................... - 10 -3.3 节流缝隙............................................. - 11 -3.4 活塞缝隙............................................. - 11 -3.5 活塞孔............................................... - 11 -3.5.1 活塞孔沿程阻力损失............................. - 12 -3.5.2 活塞孔局部阻力损失............................. - 12 -3.5.3 活塞孔等效长度的确定........................... - 13 -3.6本章小结.............................................. - 14 -第四章筒式减振器的工作原理及特性分析........................ - 15 -4.1 筒式减振器的工作原理................................. - 15 -4.1.1 复原行程....................................... - 15 -IIIIV4.1.2 压缩行程 ....................................... - 16 -4.2 复原行程特性分析 ..................................... - 16 -4.2.1 复原行程开阀速度点 ............................. - 16 -4.2.2 复原初次开阀前特性分析 ......................... - 19 -4.2.3 复原初次开阀后特性分析 ......................... - 20 -4.2.4 复原二次开阀后特性分析 ......................... - 23 -4.3 压缩行程特性分析 ..................................... - 25 -4.3.1 压缩行程开阀速度点 ............................. - 25 -4.3.2 压缩阀初次开阀前特性分析 ....................... - 26 -4.3.3 压缩阀初次开阀后特性分析 ....................... - 27 -4.3.4 压缩阀二次开阀后特性分析 ....................... - 29 -4.4 本章小结 ............................................. - 31 -第五章 汽车筒式减振器特性仿真 ................................ - 32 -5.1 减振器特性仿真的数学模型 ............................. - 32 -5.2 运动特性仿真 ......................................... - 33 -5.3 减振器外特性仿真 ..................................... - 34 -5.3.1 速度特性仿真 ................................... - 35 -5.3.2 示功图仿真 ..................................... - 36 -5.3.3 特性验证 ....................................... - 36 -5.4 减振器内特性仿真 ..................................... - 37 -5.5节流阀开度仿真 ........................................ - 38 -5.6本章小结 .............................................. - 39 -第六章 减振器特性影响因素分析 ................................ - 40 -6.1 阀片厚度h 对减振器特性的影响 ......................... - 40 -6.2 常通节流孔的大小f A 、y A 对减振器特性的影响 ........... - 40 -6.3 阀片预变形量0r f 对减振器特性的影响 .................... - 41 -6.4 活塞杆直径g d 对减振器特性的影响 ...................... - 41 -6.5 温度对减振器特性的影响 ............................... - 42 -6.6 本章小结 ............................................. - 43 - 结 论 ....................................................... - 44 - 参考文献 ..................................................... - 45 - 致 谢 ........................................... 错误！未定义书签。
大型风力发电机组弹性元件隔振性能分析和试验研究
ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｇ ｅ ａ ｒ ｂ ｏ ｘ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ
设 计提供参考。 关键词 ：风力发电机组 ； 弹性元件 ； 隔振 ； 齿 轮箱 ； 振动试验 中图分类号 ：Ｔ Ｈ １ １ ３ 文献标 志码 ：Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ４ ６ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｊ Ｖ Ｓ ． ２ ０ １ ６ ． １ ０ ． ０ ３ ４
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｃｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ＭＷ ｗｉ ｎ ｄ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉｖ ｒ ｅ ｃ ｈａ ｉ ｎ，ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄｅ ｌ ｓ ｏ ｆ
ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｄｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｆ ｒ ｅ ｅ ｄ ｏ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｗｏ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｓ ｏ ｆ ｆ ｒ ｅ ｅ ｄ ｏ ｍ ｗｅ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ａ ｒ ｂｏ ｘ，ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎｄ
ｆ ｒ ａ ｍｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉｖ ｒ ｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ．Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｎ ｄ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉ ｒ ｖ ｅ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｕ ｔ ｕ ａ ｌ
典型隔振系统振动特性的理论分析与试验研究
典型隔振系统振动特性的理论分析与试验研究作者：张国红李亚繁戚朋哲方媛媛来源：《价值工程》2014年第03期摘要：本文以船舶机舱设备中典型的电机和风机缩小模型为动力设备对象，从理论及实验两方面研究其振动传递特性。
结果表明：用简化为弹簧和阻尼器的隔振器来模拟实际橡胶隔振器，隔振效果在高频段有一定差异，低频段影响不大；为了改进隔振效果，可以在筏体及基座粘贴阻尼层，并尽量减小隔振器刚度和合理选择隔振器阻尼。
Abstract： Taking the typical miniatures of motor and fan in ship engine room facilities as the power facility objects， this article studies their vibration transfer characteristics from aspects of theory and experiment. Results show that when using the simplified spring and damper vibration isolator to simulate the actual rubber vibration isolator， the vibration isolation effect has certain difference at high frequencies， little effect at low frequency. In order to improve the vibration isolation effect， a damping layer can be pasted in raft body and base， and the vibration isolator stiffness should be reduced and the vibration isolation damper should be selected reasonably.关键词：舰船设备；振动隔离；浮筏；传递率Key words： ship equipment；vibration isolation；floating raft；pass rate中图分类号：U661.44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0090-020 引言机械振动隔离技术是降低机械设备通过基座传递结构噪声的主要方法，从隔振系统的演变历程上看，主要经历了单层隔振、双层隔振和浮筏隔振等几个发展阶段。
弹性通舱管件设计研究
（ ） 橡胶件静变形有 限元计算模型 ａ
（ ） 橡胶件 径向变形取 点位置 ｂ
（ ）橡 胶件 半径 方向静变形云图 ｃ
５ ２卷
第 ２ 期 （ 第 １５ ） 总 ９期
胡德 芳 ，等 ： 性通 舱 管件 设计 研 究 弹
１９ ４ ຫໍສະໝຸດ 径 向变形 值 。 图 ３ 有 限元计 算模 型
图 ４ 舱壁径 向变形取 点位置
（ ） 海 水 管 路 ａ
（ ） 普通管路 ｂ
图 ５ 承受设计压力下沿周 向的径 向变形 曲线
３ 弹性通舱管件 的密封 性能分析
为保 证弹 性 通舱 管件 的密 封性 能 ，在 安装 件 与杯 形 管接 之 间设 计 了两道 密 封 圈 。根据 整套 设备 的 安 装 形式 ，在 端 面设 计 了一道 轴 向密 封形 式 （ 密 封 为系统 的主 密封 ） 此 。为 提高 系统 的安 全性 能 ，在 安 装 件 的 中部外 圆上 按照 基 孔制 原则 设计 了一道 径 向密封 （ 该密 封为 辅助 密封 ） 。 （ ）海 水 管路 弹性 通舱 管件 １
析 。由于普通管路 的弹性通舱管件总重量远小于海水管路 的弹性通舱管件 ，且两者的橡胶件尺寸、材
料 均相 同，如 果海 水管 路弹 性通 舱 管件 的静 变形满 足 要求 ，则 一般 管路 弹性 通舱 管件 一定满 足 。因此 ，
只需对海水管路弹性通舱管件进行计算。 橡胶件的有 限元分析模形与静变形取值点分别如图 ６ ａ 和图 ６ ｂ 所示。 （） （） 橡胶件宽度取为 ５ ｍ ０ ｍ。
管路弹性穿舱件减振机理研究及仿真分析
管路弹性穿舱件减振机理研究及仿真分析随着船舶、海洋工程、航天等行业的不断发展，位置于管道一侧的船舱隔振件越来越多地被应用于舰船、潜艇、石油平台等大型结构中。
在此类结构中，管路弹性穿舱件减振机理研究及仿真分析显得尤为重要。
本文将从以下三个方面进行讨论。
1、减振机理研究传统的管道穿舱件往往存在着刚性连接的问题，这种连接方式容易形成钢板与管道间的过渡区域，从而导致了应力集中和腐蚀等问题。
为克服这些问题，人们开始研究穿舱件的弹性连接技术。
弹性连接技术通过增加弹性元件，可将管道与舱壁隔开，有效防止振动传递。
此外，弹性元件的设备还可以使得穿舱件产生更好的减振效果。
弹性元件常常采用橡胶材料和弹簧材料等，具有力学特性柔软、粘弹性和宽的工作频率特性。
在工作过程中，弹性元件将振动能量转化为其它形式的能量，从而达到减振效果。
同时，通过在钢板中开缺或将弹性元件设置在钢板与舱壁之间，可进一步增强船舱的减振效果。
此外，在一些敏感设备区域采用易损垫、气垫等，可在振动条件下起到更好的卡缓效果。
2、减振仿真分析为了深入了解管道弹性穿舱件的减振机理，必须进行相应的仿真计算。
常用的仿真软件有ABAQUS、LS-DYNA、ANSYS 等，其中ABAQUS和ANSYS是比较成熟的结构分析软件。
其仿真分析流程如下：(1) 建立模型：通过CAD软件创建管道、穿舱件、舱壁等相关部件的三维模型。
(2) 设置材料属性：针对各个部件设置不同的物理参数，如弹性模量、密度、泊松比等。
(3) 施加载荷：设置各部件所需的载荷，如正弦载荷、随机载荷、阶跃载荷等。
(4) 定义边界条件：制定相应的边界条件，如约束、自由度等。
(5) 进行仿真计算：运用软件解析器将上述信息输入到软件中，进行求解分析，得出各类物理量的计算结果。
(6) 结果分析：在完成仿真计算后，应根据需求对模拟结果进行解读和分析，以得到适当的数值和图形结果，为实际设计和使用提供参考。
3、样板应用通过样板应用，可进一步验证管道弹性穿舱件的减振效果。
《船海工程》2011年总目次
栏 目及篇 目 船舶 工程 ・
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… … … ・
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油船菱形耐撞结构研究 ………………………………………………………… 秦 洪德 ， 纪 肖， 申 静 基于 Ａ Ｓ Ｓ的单面湿板的瞬态 响应分析 ……………………………………． ＮＹ 宋玉 超 ， 于洪 亮 拖缆机 液压 主系统 回路故 障模式及影响分析 ………………… 吴 俊 ． 徐 王 荣军 ， 剑 辉 ， 任 程 涛 全天候巡航救助高速船电气设计 ……………………………………………… 苏 丽 带有大开 口的玻璃钢游艇舷侧夹层板架结构强度分析 …………・ ． 赵 文 龙 雪 松 玉 龙 刘 周 新 型 消 防船 舶 动 力 系 统及 对 外 消 防 系 统 的 配 置应 用 分 析 … … …… 喻 崇 俊 郑 刚 船 舶餐 厅 就 餐 流 程 仿 真设 计 研 究 … … … … … … … …… … … … … ． ． 余 志 红 金 文 马立 卿 徐 改进的 Ｗａ ｅ 应变寿命 预测方法研究 ……………………………… ｌｒ ｋ 孙 吉 宏 自春 杨 深 Ｖ型 滑 行艇 横 向斜 升 角 对 阻 力性 能 的影 响 … … … … … …… … … 石 岩 峰 文 才 国 强 董 岳 预报螺旋桨水动力性能的一种改进 的面元法 ……………………． ． 郭 俊 大件运输双体船改造分析 …………………………………………． ． 刘 斌 卫 国 李晓彬 吴 硅 钢片智能焊接系统设计 …………………………………………… 孙 硕 熊和金 １ ０ 成品油船螺旋桨液压无键联 接的设计计算 ………………・ ６００ｔ ． 张 宝吉 水 下航行体空间操纵性预报研究 …………………………………… 王 安 学 晓 静 刘 舰船多学科协同设计优化软件系统设计 ………………… ………… 黄 海 燕 王德 禹 某综合调查船声学换 能器安装工艺 …………………………… 胡 来 ， 启虎 ， 社 秦 颜 芳 ， 郭 宁 彭 耀 铜 管在船舶海水管系中的腐蚀 …………………… ………………． ． 谭 祖 胜 ｚ型螺旋桨 的管理及维护保养 ………………………………………． ． 沈 其 柱 船 艉 线 型对 船 舶 阻力 性 能 的影 响 … … … … … …… … … … … … 王 伟 ， 王 黄 胜 周 剑 维 华 刘 基 于 Ｐ Ｌ的散货船直接强度评估系统开发 …………………… 冯 ． Ｃ 国庆 赵 任 慧龙 段 芳 海 鑫 崔 西江干线集装箱船船 型论证 ………………………………………． ． 刘 寅 东 余 秀 丽 苏绍娟 大开孔 圆柱壳极 限载荷 的有限元分析 ……………………………… 超 舒 ～斌胡一 一 ¨ 伟 元 盛 一 刚 义 肖一 一 一 一博 张 ～ ¨兵 ～ ～ 一 ～ 一铁 ～ ～ 一 ～ 南 同 步入 水 双 圆柱 相互 作 用 的计 算研 究 … … … … … … …… … … … … 王 文 华 王 言 英 集装箱船结构动力学分析 …………………………………………… 黄 海 燕 晓 卫 刘 缓 冲型球艏的艏柱设计计算分析 …………………………………… 周 增 国 李 松 基 于二次抛物线插值 的船体疲劳强度评估 ………………………… 陈 宝 松 晓俐 江 基 于 Ｃ Ｎ总线 的船舶配 电监测系统研究 ………………………… Ａ 赵 洁 茅 云 生 高速船铝合金带筋板 的力学性能优化设计 ………………………… 施 利娟 杨 平 船舶液货舱舱容计量与修正 ………………………………………… 项 勇 胡 勇 水下爆炸载荷作用下舰船总体毁伤模式研究 ………………… 曾 玉 ， 令 杨 苏 罗青 文辉 阿 漫 许 张 基 于共 同规范的散货船屈 曲强度评估 ……………………………… 陈 炜 少雄 张 索链组合锚 泊线静力分析 …………………………………………………………………… 潘 甜 ， 刘家新 ２ ２ ２ ２ ３ ３ ３ ３ 理论线优化与坡 口自动标识的矛盾分析 …………… ……………………………………… 顾 文捷 ， 周玉飞 基于 Ｃ ＴＡ二次开发的散货船舱段参数化设计 …………………………………………… 廖 显庭 ， ＡＩ 刘家新 ｍ ∞钙卯 卯 ９ ＂ 勰 １００ｔ ０ 甲板驳改 １８０ｔ ０ ９ 自航驳船板换新处理 ……………………………………………………… 王沈霞 大型集装箱 船舷侧外飘砰击特性研究 …………………………………………… 陈 震 ， 冯永军， 熙 肖 渔船非线性 横摇理论研究分析 ……………………………………………………………… 欧 珊 ， 毛筱 菲 大纵横倾耦合状态下舰船稳性算法研究 ………………………………………… 陈启楠 ， 王丽铮 ， 赵成璧 五体……………… 徐 敏 ． 张世联 １ ８ ９００ｍ 耙 吸挖泥船全船减振 降噪措施简析 …………………………………… 李晓燕， ０ 林植鑫 ， 陈森利 高 速船 螺旋 桨 无 键 联 接 液 压装 配技 术 分 析 … … …… … … … … … … … …… … … … … … … 黄 国 良 ， 祖 胜 谭 ２１ 具有安装偏差 的弹性通舱管件 隔振性能仿真分析 ……………………………… 靖红顺 ， 胡 毅。 刘土光 ２ ４ 海上单体高速客船结构规范设计系统开发 …… ……………………… …………………… 王 瑶 ， 页 陈 怀 ２ ６ 中低速船底部断 阶对流场和阻力 的影响 …………………………………………………… 魏 玮 ， 王家楣 基于 Ｐ Ｃ的肋板拉人装置 电气控制系统设计 ……………………………… ……………………… 崔风波 Ｌ 船体特征曲线光顺算法研 究 ………………………………………………………………… 陈 林 ， 陈顺怀 船舶肋骨冷 弯中旁弯 的有限元模拟分析研究 ……………………………………………… 安 雷， 勇 胡 船体桁 材开孔后 的极限强度研究 …………………………………………………………… 丁艳伟 ， 平 杨 高速排水型船舶艉浪数值计算 …………………………………………………… 周利 兰， 高 高， 陈克 强 软体排沉排受力分析与非线性 有限元计算 ………………………………………………… 刘 颖 。 平 杨 基于遗传算法的造船企业场地资源配置研究 …………………………………… 朱靖元 ， 蒋志勇， 岳 王 高速客运船队规划模型构建及应用 ……………………………………… 吴 凯 ， 王丽铮 ， 陈顺怀 ， 金 雁 基于 ｉＩ Ｈ ＳＧ Ｔ的船型耐波性优化研究 ……………… ……………………………………… 杨 铭 ， 毛筱 菲 非标准货物柔性 系固方案校核方法研究 …………………………………………………… 杨守威 ， 刘家新 运量需求不平衡航线下 的客流量预测 …………………………………… 黄黎 慧， 袁永东， 龚昌奇 ， 金 雁 基于 Ｄ Ａ方法 的中小造船企业生产流程优化效率评价研究 …………………… 张 立， Ｅ 许志诚 ， 刘益清
管路弹性穿舱件减振机理研究及仿真分析
部 流体 介质 的冲击 振 动 对 船 体 结 构 的 激 励 。 弹性 穿 舱技 术是 解决 这 一 问题 的有 效途 径 ， 可对 管壁 的结
构 振动 和流 体介 质 的脉 动激 励进 行 有效 隔离 。因而 ，
研 究管 路穿 舱 减振 技 术 对 提 高船 舶 声 隐 身能 力 很 有
Ａ ｂ ｔ ａｃ ： Ｉ ｒ ｅ ｏ ｓ ｌ ｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍ ｈ ｔｔ ｅ ｍａ ｈ ｎ ｒ ｎ ｌ ｕｉ ｉ ｒ ｔ ｎ ｔａ ｓｅ ｒ ｍ ｉ ｅ ｓ ｒ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｏｖ ｈ ｒ ｂ ｅ ｔ ａ ｈ ｃ ｉ ｅ ｙ ａ ｄ ｉ ｄ ｖ ｂ ａ ｉ ｒ ｎ ｆｒ ｆｏ ｐ ｐ ｑ ｏ ｐ ｎ ｔａ ｉｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｕ ｍ ａ ｉｅ ｆａ ｅ ｅｒ ｔ ｉ ｃ ｏ ｓ ｂ ｒｎ ｍｅ， ｉ ｄ ｏ ｓｃ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｌｓｉ ｅ ｅｒ ｔｏ ｉ ｃ ｓ ｏ ｒ ａ ｋ ｎ ｆｂａ ｉ ｏ ｓｒ ｃ ｉ ｒｎ ｉｌ ｆｅａ ｔｃ ｐ ｎ ｔａｉ ｎ ｐ ｅ ｅ ｗａ ｏ ｐ ｔｆ ｒ ｒ Ｔｈ ｃ ａ ｉｍ ｆｖ ｂ ａ ｉｎ ｒ ｄ ｔｏ ｓ ｓｕｄ ｅ ｎ ｉ ｕ ｏ ｗａ ｄ． ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｉ ｒ ｔｏ ｅ ｕｃｉ ｎ ｗａ ｔ ｙ ｄ ａ ｄ ｓｍｕｌｔｄ． ｅ ｈ ｅ ｉｎ ｐｒｎ ｉ ｅ ｏ ａ ｅ Ｔｈ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｉ ｃｐｌ ｆ
第３ ３卷 第 ８期
２１ ０ １年 ８ 月
舰
船பைடு நூலகம்
科
学
技
术
Ｖｏ ． １ ３３，Ｎｏ ８ ．
Ａｕ ．，２ １ ｇ ０１
Ｓ Ｉ Ｈ Ｐ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＣＨ ＮＯＬＯＧＹ Ｔ
船用弹性吊架隔振计算与试验分析
第４８卷㊀第６期２０１９年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４８㊀Ｎｏ.６Ｄｅｃ.２０１９㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１９.０６.０１５船用弹性吊架隔振计算与试验分析赵留平１ꎬ朱莉２ꎬ郑绍文２ꎬ刘岚２ꎬ王少鹏２(１.海军装备部驻武汉地区第二军事代表室ꎬ武汉４３００６４ꎻ２.中国舰船研究设计中心ꎬ武汉４３００６４)摘㊀要:针对船用典型空调通风管路系统ꎬ设计弹簧型弹性吊架和橡胶型弹性吊架ꎬ采用有限元软件对这两种弹性吊架在２０~５００Ｈｚ范围内的隔振性能进行计算分析ꎬ通过舱室模型试验ꎬ测得２０Ｈｚ~１０ｋＨｚ范围内两种弹性吊架的隔振效果ꎮ结合仿真计算和模型试验结果ꎬ得到这两种弹性吊架的适用性ꎮ关键词:弹性吊架ꎻ振级落差ꎻ隔振性能中图分类号:Ｕ６６３.２㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１９)０６￣００６０￣０３收稿日期:２０１９－０６－１９修回日期:２０１９－０７－０８第一作者:赵留平(１９６９ )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ高级工程师研究方向:结构振动与噪声控制㊀㊀目前实船空调通风管路系统采用刚性支撑连接ꎬ空调通风系统设备和管路的振动通过支撑直接传递到甲板ꎬ并向舱室和通道等辐射噪声[１￣２]ꎮ以往的实船经验发现ꎬ空调通风系统管路由于管壁很薄ꎬ管道内风速大[３￣４]ꎬ导致管壁振动剧烈而产生二次声辐射ꎬ严重影响舱室的居住性ꎮ因此ꎬ针对某典型空调通风管路研制两种不同形式的弹性吊架ꎬ以降低风管振动ꎬ衰减舱室的振动噪声ꎮ１㊀弹性吊架设计原理船舶通风系统管路往往沿天花板布置ꎬ空间要求吊架不宜过长ꎬ且需足以承受系统管路重量[５]ꎮ综合考虑影响隔振性能的主要参数㊁安装空间㊁承载力ꎬ提出弹簧型弹性吊架和橡胶型弹性吊架ꎮ１.１㊀弹簧型弹性吊架以矩形通风管路为例ꎬ该弹簧型弹性吊架安装见图１ꎮ每套弹性吊架装置包括２个弹簧吊架㊁１个卡箍㊁角钢以及相关紧固件[６]ꎮ具体设计原理如下:１)如图１ａ)所示ꎬ下盖板９与外壳１５一端焊接ꎬ下盖板９上设置有中间开孔ꎬ下螺栓１０穿过下盖板９的中间开孔ꎬ并与平垫圈１１㊁弹簧垫圈１２㊁下螺母１３固定ꎻ上盖板１４设置于外壳１５另一端ꎬ上盖板１４上设置有中间开孔ꎬ橡胶弹簧座图１㊀弹簧型弹性吊架及安装示意４压入上盖板１４的中间开孔ꎻ橡胶套５设置于外壳１５中ꎬ弹簧６设置于橡胶套５中ꎬ上螺栓８穿过压板７㊁弹簧６和橡胶弹簧座４ꎬ通过上螺母２和垫圈３紧固于上盖板１４上ꎮ当管道受到激励作用ꎬ迫使螺栓８压缩弹簧６ꎬ弹簧６与橡胶套５产生干摩擦阻尼力ꎬ并且弹簧６的弹性及橡胶垫圈４的阻尼都具有良好的隔振缓冲作用ꎬ从而使得整套吊架装置具有较好的减振性能ꎮ２)如图１ｂ)所示ꎬ通风管道由卡箍１８固定ꎬ卡箍１８两侧通过下螺栓１０连接弹簧吊架ꎬ弹簧吊架通过锁紧螺母１连接角钢１６ꎬ角钢１６与船体甲板焊接ꎮ０６整套弹簧吊架装置可通过调整相应规格的弹簧吊架㊁角钢１６㊁卡箍１８ꎬ满足船舶通风系统管路空间安装需求ꎮ１.２㊀橡胶型弹性吊架以圆形风管为例ꎬ该橡胶型弹性吊架安装见图２ꎮ每套弹性吊架包括２个橡胶隔振器㊁１个卡箍㊁１个橡胶柔性阻尼环㊁垫块㊁角钢以及相关紧固件ꎮ橡胶型弹性吊架选用体积小的橡胶隔振器ꎬ不仅经济适用性好ꎬ而且质量轻㊁占用空间小ꎻ采用不同规格和长度的角钢ꎬ可调节整套装置的尺寸ꎬ以满足不同空间的安装需求ꎮ图２㊀橡胶型弹性吊架示意图(以圆形风管为例)１.３㊀两种弹性吊架设计性能特点１)弹簧型弹性吊架的动刚度比橡胶型弹性吊架小ꎬ弹簧型弹性吊架隔振性能优于橡胶型弹性吊架ꎮ２)相比橡胶型弹性吊架ꎬ弹簧型弹性吊架的承载力有限ꎮ即对于大载荷的管路宜采用橡胶型弹性吊架ꎮ这是因为弹簧型弹性吊架的承载能力通过弹簧的截面来调节ꎬ当承载值大到一定级别ꎬ弹簧的截面随之增大ꎬ弹簧也将失去弹性ꎮ３)相比弹簧型弹性吊架ꎬ橡胶型弹性吊架更经济ꎮ２㊀弹性吊架隔振性能仿真计算分析用通用有限元仿真软件ＡＮＳＹＳ对弹簧型弹性吊架和橡胶型弹性吊架进行２０~５００Ｈｚ范围内的隔振性能计算ꎮ２.１㊀弹性吊架参数１)弹簧型弹性吊架动刚度:Ｋ＝２.５５ˑ１０５Ｎ/ｍꎮ重量:~１.５ｋｇꎮ２)橡胶型弹性吊架动刚度:Ｋ＝８.１０ˑ１０５Ｎ/ｍꎮ重量:~２.０ｋｇꎮ２.２㊀仿真计算模型在ＡＮＳＹＳ中建立隔振系统的有限元网格模型ꎬ见图３ꎬ包括船体结构㊁角钢㊁弹性吊架(弹簧型和橡胶型)ꎮ其中ꎬ管路重心处采用质量单元ＭＡＳＳ模拟ꎬ橡胶用ＣＯＭＢＩＮ１４单元模拟ꎬ角钢结构采用ＢＥＡＭ单元模拟ꎬ船体结构采用ＳＨＥＬＬ单元模拟ꎬ边界条件设为甲板的四周刚固ꎮ图３㊀隔振计算有限元模型模拟实船直径３００ｍｍ㊁跨度３ｍ的通风管路ꎬ考虑其管路包覆ꎬ取其重量为２００ｋｇꎮ将模拟管道的ＭＡＳＳ单元设为２００ｋｇꎬ对ＭＡＳＳ施加单位加速度激励ꎮ２.３㊀仿真计算结果及分析采用频响分析方法ꎬ计算管路激励振动通过弹性吊架(弹簧型或橡胶型)传递到船体面板的加速度振级落差ꎮ弹簧型弹性吊架㊁橡胶型弹性吊架在１/３倍频程中心频率处２０~５００Ｈｚ频段范围内的振级落差变化见图４ꎮ图４㊀振级落差由图４可见ꎬ该弹簧型弹性吊架和橡胶型器型弹性吊架都有良好的隔振效果ꎬ并且弹簧型的隔振效果优于橡胶型器型的隔振效果ꎻ两种弹性１６吊架和橡胶型弹性吊架的振级落差在２０~５００Ｈｚ范围内的变化趋势一致ꎮ这是因为在仿真计算中ꎬ两种吊架的所有参数取值只有动刚度不同ꎮ因此ꎬ有必要进行舱室模型环境下的试验ꎬ进一步分析弹性吊架的隔振性能ꎮ３㊀弹性吊架试验舱室模型试验ꎬ选用通风管路长３ｍꎬ直径为３００ｍｍꎬ通过弹性吊架安装于上层甲板ꎮ隔振试验原理见图５ꎮ图５㊀弹性吊架振级落差测试原理示意通过激振器在弹性吊架的卡箍处进行垂向激励ꎮ在激励点附近的管壁上布置２个测点ꎬ弹性吊架所在甲板附近布置２个测点ꎮ对于所有加速度测点的响应信号ꎬ通过快速傅里叶变换获得各测点的振动加速度线谱(有效值)ꎬ得到１/３倍频程谱各个频段的振动加速度级ꎮ频率范围为２０Ｈｚ~１０ｋＨｚꎬ线谱的频率分辨率为２Ｈｚꎻ振动加速度级计算的参考值为１０－６ｍ/ｓ２ꎮ在此基础上通过计算得到弹性吊架的１/３倍频程振级落差ꎬ见图６ꎮ由图６可见ꎬ弹簧型弹性吊架明显优于橡胶图６㊀弹性吊架振级落差测试结果型隔振器的隔振效果ꎮ两种弹性吊架在低中频段(２０Ｈｚ~２.５ｋＨｚ)范围内有好的隔振效果ꎬ但在高频段(３.１５~１０ｋＨｚ)ꎬ隔振效果并不理想ꎮ４㊀结论１)在相同承载力条件下ꎬ弹簧型弹性吊架优于橡胶型弹性吊架的隔振效果ꎻ橡胶型弹性吊架承载力范围广ꎬ经济适用性强ꎮ２)两种弹性吊架适用于低中频段的管路隔振控制ꎮ参考文献[１]张晓伟ꎬ李苏洋.空调管路系统的振动分析[Ｊ].振动测试与诊断ꎬ２０１２(增刊１):１２０￣１２２ꎬ１５４.[２]俞孟萨ꎬ黄国荣ꎬ伏同先.潜艇机械噪声控制技术的现状与发展概述[Ｊ].船舶力学ꎬ２００３ꎬ７(４):１１０￣１２０.[３]孔建益ꎬ李公法ꎬ侯宇ꎬ等.潜艇振动噪声的控制研究[Ｊ].噪声与振动控制ꎬ２００６ꎬ１０(５):１￣４.[４]朱英富ꎬ张国良.舰船隐身技术[Ｍ].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社ꎬ２００３.[５]中华人民共和国船舶行业标准.风管吊架:ＣＢ/Ｔ２１０ １９９５[Ｓ].北京:中国标准出版社ꎬ１９９５.[６]朱莉ꎬ李艳华ꎬ翁章卓ꎬ等.一种高减振阻尼型船用弹性吊架.ＣＮ２０６４２９７５９Ｕ[Ｐ].２０１６￣１２￣２０.ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＶｉｂｒａｔｉｏｎＩｓｏｌａｔｉｏｎｏｆＭａｒｉｎｅＥｌａｓｔｉｃＨａｎｇｅｒＺＨＡＯＬｉｕ￣ｐｉｎｇ１ꎬＺＨＵＬｉ２ꎬＺＨＥＮＧＳｈａｏ￣ｗｅｎ２ꎬＬＩＵＬａｎ２ꎬＷＡＮＧＳｈａｏ￣ｐｅｎｇ２(１.ＭｉｌｉｔａｒｙＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＯｆｆｉｃｅｉｎＣｈｉｎａＳｈｉｐＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｅｎｔｅｒꎬＳｈａｎｇｈａｉ２０１９１３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｈｉｎａＳｈｉｐＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｅｎｔｅｒꎬＷｕｈａｎ４３００６４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＦｏｒｔｈｅｔｙｐｉｃａｌＭａｒｉｎｅａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｐｉｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍꎬｓｐｒｉｎｇ￣ｔｙｐｅｅｌａｓｔｉｃｈａｎｇｅｒｓａｎｄｒｕｂｂｅｒ￣ｔｙｐｅｅｌａｓｔｉｃｈａｎｇｅｒｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ.Ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｔｗｏｅｌａｓｔｉｃｈａｎｇ￣ｅｒｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ２０Ｈｚ~５００Ｈｚ.Ｗｉｔｈｔｈｅｃａｂｉｎｍｏｄｅｌｔｅｓｔꎬｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｗｏｅｌａｓｔｉｃｈａｎｇｅｒｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ２０Ｈｚ~１０ｋＨｚｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄ.Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｍｏｄｅｌｔｅｓｔꎬｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｅｌａｓ￣ｔｉｃｈａｎｇｅｒｓｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｅｌａｓｔｉｃｈａｎｇｅｒꎻｖｉｂｒａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅꎻｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ２６。
安装偏差对弹性通舱管件隔振性能的影响试验
安装偏差对弹性通舱管件隔振性能的影响试验为了测试安装偏差对弹性通舱管件隔振性能的影响，我们进行了一项试验。
实验中，我们测试了两组弹性通舱管件，一组使用标准安装方式，另一组使用有偏差的安装方式。
在试验开始之前，我们先对两组弹性通舱管件进行了初步测试。
测试结果显示，两组管件的隔振性能相同。
接下来，我们将标准的弹性通舱管件与有偏差的弹性通舱管件进行了比较。
从试验结果看，两组管件的隔振性能存在显著差异，有偏差的弹性通舱管件的隔振性能较差。
具体差异表现在以下三个方面：首先是阻尼能力的差异。
有偏差的弹性通舱管件阻尼能力较弱，随着振幅的增大，阻尼系数也随之减小，对振动的抑制能力也逐渐降低。
而标准的弹性通舱管件则能够持续维持较好的阻尼能力，在振动频率不断变化的情况下，还能保持较好的隔振效果。
其次是弹性特性的差异。
由于安装偏差会影响弹性通舱管件的弹性特性，使其与标准的弹性通舱管件产生差异。
在试验中，我们发现有偏差的弹性通舱管件的弹性特性较差，其阻尼能力和变形能力都较弱。
与之相比，标准的弹性通舱管件则能够在不同的振动频率下保持稳定的弹性特性，从而保证了较好的隔振性能。
最后是套筒压力的差异。
有偏差的弹性通舱管件在安装时，套筒表面可能受到不均匀的压力。
这种压力不均匀可能会导致弹性通舱管件的失效，从而影响其隔振性能。
而标准的弹性通舱管件则在安装时能够保证套筒表面受到均匀的压力，从而避免了这种失效现象。
综上所述，安装偏差对弹性通舱管件的隔振性能具有很大的影响。
为了保证弹性通舱管件的隔振性能，需要采取标准安装方式，并确保套筒表面受到均匀的压力。
此外，还需要对弹性通舱管件进行合理的设计和制造，以确保其具有较好的阻尼能力和弹性特性。
在进行安装偏差对弹性通舱管件隔振性能的影响试验时，我们进行了多项数据采集和分析。
以下为相关数据和分析：1. 前期测试数据：在试验前，我们对两组弹性通舱管件进行了初步测试。
测试结果显示，两组管件的隔振性能相同。
隔振元件在风洞测试设备中的应用与效果分析
隔振元件在风洞测试设备中的应用与效果分析隔振元件是一种常用的机械降噪技术，通过减少震动和噪音的传递来保护设备的正常运行和提高工作环境的舒适性。
在风洞测试设备中，隔振元件的应用具有重要的意义。
本文将从隔振元件的原理、在风洞测试设备中的应用以及效果分析三个方面进行阐述。
隔振元件的原理相对简单，主要通过弹性材料的柔性和内部结构的设计来减少震动的传递。
在风洞测试设备中，隔振元件通常采用弹簧、橡胶垫等材料进行设计。
这些材料可以有效地吸收震动能量，并将其转化为热能或其他形式的能量，从而减少震动和噪音的传递。
风洞测试设备是一种用于模拟气流条件并对飞行器及其他相关器件进行测试的设备。
由于其工作原理和测试环境的特殊性，风洞测试设备对于工作稳定性和噪音水平有着严格的要求。
隔振元件的应用可以有效地改善风洞测试设备的工作环境，提高设备的可靠性和稳定性。
首先，隔振元件可以减少设备本身的振动。
风洞测试设备通常需要高速运转，这会产生较大的振动。
隔振元件的应用可以降低设备本身的振动幅度，并将其吸收和转化。
这样可以避免设备的振动对测试结果的影响，提高测试数据的准确性和可靠性。
其次，隔振元件可以减少设备的噪音。
在风洞测试设备中，空气流动产生的噪音是一个常见的问题。
隔振元件的应用可以降低噪音的传递和放大，从而提高测试环境的安静程度。
这对于测试人员的工作效率和舒适度都有着积极的影响。
另外，隔振元件还可以提高设备的寿命和可靠性。
风洞测试设备通常需要长时间连续运行，并承受较大的工作负荷。
隔振元件的应用可以有效地减少设备的震动和振动，降低设备的磨损和损坏风险。
这样可以延长设备的使用寿命，减少维修和更换的成本。
然而，需要注意的是，在风洞测试设备中使用隔振元件时，需注意元件的选择和设计。
首先，选择合适的隔振元件，需要考虑设备的负荷、震动频率和噪音特性等因素。
这些因素将直接影响到隔振元件的效果和使用寿命。
其次，应注意隔振元件的安装位置和布局。
合理的安装位置和布局可以最大限度地发挥隔振元件的效果。
隔振元件在轨道交通系统中的应用与效果评价
隔振元件在轨道交通系统中的应用与效果评价随着城市化进程的不断加快，轨道交通系统在城市交通中扮演着越来越重要的角色。
然而，轨道交通系统中存在的振动问题对列车的安全性、舒适性以及设备的寿命都会造成影响。
为了解决这一问题，隔振元件被引入到轨道交通系统中，以减轻振动对系统的影响。
本文将就隔振元件在轨道交通系统中的应用与效果进行探讨和评价。
隔振元件是一种用于隔离结构系统的装置，通过减振和隔振的原理，将结构与外界的振动相互隔离，从而减小振动的传递。
在轨道交通系统中，隔振元件主要应用在轨道、车辆以及车站设施中，以降低振动对车辆和乘客的影响。
首先，隔振元件在轨道系统中的应用对减小振动的传递起到了积极的作用。
隔振元件可以安装在轨道与地基之间，通过减缓车辆噪音和震动的传播，降低列车通过时对周围环境和建筑物的干扰。
同时，隔振元件还可以减少轨道共振，提高列车行驶的稳定性，避免因振动引起的事故。
其次，隔振元件在车辆系统中的应用可以有效改善乘客乘坐体验。
隔振元件可以安装在列车座椅和车体之间，减小列车运行时由于轨道不平和车辆振动而导致的乘坐不舒适感。
通过隔离振动，隔振元件能够改善列车的平稳性和舒适度，提供更加舒适的乘坐体验。
最后，在车站设施中应用隔振元件能够减小振动对建筑物和设备的影响。
隔振元件可以安装在站台、楼梯、电梯等设施之间，有效隔离轨道振动和地震震动对设施的传递，保护建筑物结构的安全性和稳定性。
这样有效降低了维护成本，延长了设备的使用寿命。
尽管隔振元件在轨道交通系统中的应用具有诸多优点，但仍需要注意一些问题。
首先，隔振元件的设计和安装需要基于详细的振动分析和结构工程知识，以确保其正常运行。
其次，在实际应用中，隔振元件的长期性能仍需要进一步的研究和验证，以确保其可靠性和稳定性。
此外，隔振元件的成本相对较高，需要综合考虑经济效益与实际需要进行决策。
综上所述，隔振元件在轨道交通系统中的应用是一项有益的技术创新。
通过减小振动对轨道、车辆和车站设施的影响，隔振元件能够提高轨道交通系统的安全性、乘坐舒适度以及设备的可靠性。
隔振元件在军事装备中的应用及效果评估
隔振元件在军事装备中的应用及效果评估随着科技的不断发展，军事装备的技术含量也在不断提升。
为了保证军事装备的正常运行和性能表现，隔振技术逐渐被引入到军事装备中。
隔振元件作为隔振技术的重要组成部分，在军事装备中发挥着重要的作用。
本文将就隔振元件在军事装备中的应用进行探讨，并对其效果进行评估。
首先，隔振元件在军事装备中的应用广泛。
在军用车辆、船只、飞机等装备中，由于其特殊的工作环境和复杂的振动条件，往往需要进行振动隔离。
隔振元件能够有效地减少军事装备在行驶、航行、飞行过程中的振动传递，从而减小其对装备自身和搭载设备的损害。
同时，在军事通信设备、导弹发射器等敏感设备中，隔振元件能够减少外界振动对设备的干扰，保障设备的正常运行和数据传输的稳定性。
隔振元件在军事装备中的应用还可以提高战斗效能。
在现代战争中，装备的可靠性和稳定性对战局的胜负起到关键作用。
振动是装备运行中普遍存在的问题，过大的振动会导致设备的受损、失效，甚至影响士兵的操作。
通过使用隔振元件，可以有效地减少振动的传递和干扰，提高军事装备的可靠性和稳定性。
这对于提升作战能力、提高装备寿命具有重要意义。
其次，评估隔振元件在军事装备中的效果是必要的。
隔振元件的应用效果直接关系到军事装备的稳定性和可靠性，因此必须进行准确的评估。
首先，我们可以通过模拟实验来评估隔振元件的效果。
模拟实验可以模拟出不同情况下的振动环境，通过在装备上安装隔振元件并记录振动数据，可以得到隔振效果的定量指标，如振动传递率、振动幅值等。
通过对比实验组和对照组的数据，可以评估隔振元件对装备的影响。
此外，还可以进行现场试验来评估隔振元件的效果。
现场试验可以更真实地模拟出实际作战环境下的振动情况。
通过在实际装备中安装隔振元件并进行实际操作，可以得到隔振元件在实际作战环境中的效果。
通过对比实验前后的数据和士兵操作的反馈，可以评估隔振元件对装备操作和战斗效能的影响。
此外，在评估隔振元件的效果时，还需要考虑装备的其他性能和成本因素。
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２４。， ． ４） 并结 合试 验 台架 实 际 ， ＡＮＳ 在 ＹＳ中建 立 Ｄ ２弹性 通 舱 管 件 及 试 验 台 架 的有 限元 模 型 ， Ｎ３
见 图 １ 。
（． 昌船舶重工有限责任公 司， １武 武汉 ４ ０ ６ ；． 中科技 大学 船舶 与海洋工程 学院， ３００２华 武汉 ４０ ７ ） ３ ０ ４
摘 要： 在对 ＤＮ３ ２弹性通 舱管件具有安装偏 差进行 隔振性能试 验 的基 础上 ， 应用 Ａ ＹＳ商业软件 对 ＮＳ
Ｄ ２ Ｎ３ 弹性通舱管件具有与试验相同安装偏 差值 时的隔振性能进行仿真计算 ， 采用 与试 验隔振性能相 一致 的 评价指标 ， 计算值 与试 验值 比较表 明， 二者吻合 良好 。
步 开 展 弹性 通舱 管件 安 装 偏 差 对 其 安 全 性 和减 振 性 能 的影 响研 究 。根 据 实 船 管 路 通 舱 管 件 安
ａ 弹性 通舱管件 有限 兀计算 模型 ｂ 弹 ｌ １ ） 生通舱管 件Ｉ 备详图 硎
图 １ 弹性通舱管件有 限元仿真计算模型
装 可 能会 出现 的偏 差 情 况 ， 计 如 下 安 装 偏 差 设
［ ］中国船级社 ． 上高速 船人级 与建造 规范 ［ ］ 北京 ： ２ 海 ｓ．
人 民交 通 出版 社 ，０ ５ ２０．
［ ］黄 ３
浩． 船体工 艺手册 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 国防工 业 出版社 ，
船舶 设计 的周期 ， 发计 算 机 辅 助 船 舶 结 构设 计 开
系统 是 时势所 趋 。
２ ４
具有安装偏差 的弹性 通舱 管件隔振性能仿真分析——靖 红顺 ， 胡
毅， 刘土光
方 向上 振动 能量从 激励 处 向外 传递 的情 况 。故采 用所 有 测点振 动 能量 的平 均值 用 于评价 通舱 管件
的隔振性 能 。 设 各点 的 振 动 加速 度 级 为 Ｌ ， 。 … ， 从 Ｌ ， Ｌ ， 能量 平 均 的角度 出发 ， 以得 到 如 下平 均振 动 加 可
公 式 为
Ｈ （ 一 ）
ＡＦ
（） ３
式 中 ：Ａ （） ＳＡ —— 测 点 处 振 动加 速 度 响应 自功 率 谱 密度 ；
．
ＳＦ ） Ａ （ —— 测点 处 振 动 加 速 度 响 应 与 激 振 力 的互 功率谱 密度 。
表 ３ 存 在组合偏差［ ， 性通 舱件归一化 时 弹
３ ｍ ｍ ， ＝１。 ＝ ３ ｍ ｍ ， ｄ＝ ＝ ； ＝ ＝ 一 ２． 。 ５。
ｌ 有 限元 仿 真 计 算模 型
为 了便于 与测 试 结果 对 比， 对 试 验 安 装偏 针 差值 ， 据实 际 的轴 向偏 差 （一 １０ 、．４ｍｍ） 根 ．７ ３０ 、 角度偏 差 （一 ０ ９ 、．８ ５ ０ 、． ０） 组合 偏 ． ９２ ９ 、． ０ ７０ 。和
１８． ９９
［］王 ４
Hale Waihona Puke 瑶． 上单 体 高速 客船结 构 规 范设 计 系统 开发 海
由于篇 幅 的限 制 ， 重 点 阐述 了 系统 的 部 分 仅
［ ］ 武汉 ： Ｄ． 武汉理工大学 ，０ ０ ２１．
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔｏ ｔ ｕ ｔ ｒ １Ｄｅ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｒｕ ｅ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＳ ｒ ｃ ｕ ａ ｓｇ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｌ ｓ
谱 特性及 量 级完 全一 致 。 因此 ， 了便 于 比较 ， 为 将
各个 测 点得 到 的振动 加速 度频 谱按 照输 入 的力谱 进行 归一 化 处理 ， 即所 有 测 点 的振 动 加 速度 频 谱
除 以输人 的力 谱 。这样 得 到 的归一 化加 速度 振动 级就 和激 励信 号 的量 级 及频 谱 特 性 无 关 ， 个 测 各 点相 对 于激 励 点 的跨 点 导 纳 Ｈ （ ， 应 的计 算 ） 相
度 不完 全一致 ， 因此 ， 在各 个测 点处 测量得 到 的加
作者 简介 ： 靖红顺（ ９ ３） 男 ， １８ 一 ， 学士 ， 工程师 。 研究方 向： 特种船舶振动与噪声控制技术
Ｅ ｍａ ｌ ｈ ｎ ｓ ｕ ｏ ＠ １ ３ ｃ ｉ － ｉ： ｏ ｇ ｈ ｎ ｋ ６ ． ｏｎ
＿
速度 响应不完 全 一 致 ， 造成 无 法 用 一个 测 点 的数 据来评 价 弹性 通 舱 管件 的隔 振 性 能 。同时 ， 由于 测点 围绕通 舱件 均 匀 分 布 ， 振动 幅值代 表不 同 其
ｆ ｒ Ｈ ｉ — ｐ ｅ ｓ ｅ ｇｅ ｏ ｇｈ ｓ ｅ ｄ Ｐａ ｓ ｎ ｒ Ｓｈｉ ｐ
Ｗ ＡＮＧ ｏ．ＣＨ ＥＮ ｈｕ ｈｕ ｉ Ｙａ Ｓ ｎ－ ａ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＴｒｎ ｐ ｒａ ｉｎ，Ｗ ｕ ａ ｉｅｓｔ ｆＴｅｈ ｏｏ ｙ Ｓ ｈ ｏ ａ ｓ ｏ ｔ Ｉ ｏ ｏ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ３ ｙ ｈ ｎ４ ０ ６ ，Ｃｈｎ ） ｉａ
４ 结论
１ ）由仿真计 算 结 果 与试 验 结果 的 比较 可知 ，
其相对误差除为 ａ ． ８ ：２ ９。 时大于 ５ 外， 其余均小 于５ ， 表明二者吻合较好 ， 满足工程误差要求。
（ 下转 第 ２ ９页）
２ ５
频率范围为 １￣５０Ｈ ， ０ ０ ｚ并取 １３ ／ 倍频程的中心频
工作 量 大 。 因此 ， 减少设 计 人员 的工 作量 ， 短 为 缩
程 序 模 块 ， 他模 块 的实 现 可 参见 文 献 ［ ］ 其 ４。
参 考 文 献
［ ］张文顺 ， １ 吴卫 国． 高速 船结 构设计 技术 的研 究与发 展 Ｅ］ 中国水运 ，９ ７ ８ ：６２ ． Ｊ． １９ （） ２ —７
速度 级 Ｌ计 算公 式 ＿ 。 １ ］
一
一 一
ａ 轴向激励 时响应云图 ）
（ ｉ０Ｈｚ ＃ ０ － ）
ｂ 径向激励 时响应云 图 ）
（－ ０ ＃ ｉ ０Ｈｚ ）
＂
Ｌ＝０ ｌ ∑ｌｓ ＝１×ｇ ＝ （ Ｏ） ｆ ａ
、 ‘ ｉ １ 一 ，
（ １ ）
图３ Ｄ ３ Ｎ ２弹 － 眭通舱 件 部 分 响 应 云 图
一
３ ０ ｉ 试 验 ８ ． ７ ． ７１ｍ Ｔ ５ ７
ｄ ．４ 一２ ４ 。
计算 ８ ． ２ ３ ８
管件端口处分别施加单位轴向、 单位水平（ 向） 垂 简
谐载荷 ， 对各种激励形式 ， 又分别计算 与通舱件相 连 的舱壁处的轴 向、 平 （ 向） 速度 响应［ 水 垂 加 。计算
２ 隔振 性 能评 价 指标
对 ＤＮ３ ２弹性通 舱管 件进 行激振 试验 。试 验 时 ， 励 点 为管 路 中心 点 ， 励方 向为 轴 向 、 平 激 激 水 （ 向） 垂 ３个正 交方 向单独 分开激 励 ， 图 ２ 见 。
３ ５ ７。组合 安 装 偏 差 选 取 两 种 组 合 形 式 ： 、 、。 一
强 度 ４ ０ＭＰ 。金属 材料 的力 学参数 为 弹性模量 ． ａ
２ ０ＧＰ ， ０ ａ 泊松 比 ０ ３ 。 ． ０
及其组合 ： 向位 移偏差 ； 轴 角度偏 差 ； 向和 角 轴 度 组 合 偏 差 。根 据 这 三 种 偏 差 情 况 进 行 仿 真 。
轴 向偏 差范 围分 别 取 一 １ ３ｍｍ。 角度 偏 差 范 、 围从 小 角 度 开 始 ， 渐 增 加 角 度 偏 差 量 ， １ 逐 一 、
表 １ 存 在 轴 向偏 差Ⅲ 时 ， 性 通 舱 件 归一 弹 化 振 动 加 速 度 总振 级 比 较
求和 ， 作为 在一 种激励 情 况下 ， 动从 激振 点通 过 振 弹性通 舱件 传 递 到模 型 舱 壁 上 的振 动 量 级 ， 求 其
和 公式 ＿ 为 ２ ］
Ｌ总 级一 １ × ｌ １ 振 ０ ｇ（ ０ － １ ｏ １ －０￣ ＋ ０ ） （） ２
振 动 加 速 度 总 振 级 比较
为 了便 于 比较 ， 对仿 真 计算 结 果 也按 振 动 测
试 时 隔振性 能评 价指 标进 行数 据 处理 。
一
测试 状 态
： ２． ００ 一 ０ ５ ９
。
．
轴 向激励 相对误 水平（ 垂向）相对误 ／Ｂ ｄ 差／ 激励 ／Ｂ 差／ ｄ
第 ４ Ｏ卷 第 ３期 ２ １ 年 Ｏ 月 ０１ ６
船 海 Ｔ 程
Ｓ Ｐ ＆＋ ） ＨＩ （ＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ３ １４ ．
Ｊ ｎ ２ １ ｕ．０ １
具 有 安 装 偏 差 的弹性 通 舱 管 件 隔振 性 能 仿 真 分析
靖 红顺 胡 ， 毅 刘 土光 ，
偏 差 ， 相 同 的激 励 条 件 下 ， 别测 量 测 点 处 轴 在 分 向， 水平 和垂 向 ３个 正 交方 向的 振动 加 速 度 。每
一
收 稿 日期 ：０ ００ １ ２ １—７０ 修 回 日期 ：０ ００ １ ２ １ ９２
次测试 都有 多 个测 点 ， 每 个 测 点处 的结 构 刚 而
。３ １ ．
．
ｚ 。 ．ｚ
３ ５
．
－
一 ． 。
计 算 ８ ７ … ４ ９ ．
８ ９ ０ ６ ．
．
３ ２ ．４
３ 数 值仿 真 与模 型 试 验 结 果 比较
为 了便于与具有安装偏 差 时的 Ｄ ３ Ｎ ２弹性通舱 管件 的试验结果 进行 比较 ， 真计算 时在 弹性 通舱 仿
关键词 ： 弹性 通舱 管件 ； 装 偏 差 ；隔振 性 能 安 中 图分 类 号 ： ６． ４ Ｕ６ １ ４ 文献 标 志码 ： Ａ 文章 编号 ：６ １７ ５ （０ １ ０—０ ４０ １ ７ ９ ３ ２ １ ）３０ ２—３