浮筏隔振系统隔振效果统计能量分析估算方法
三维弹性浮筏隔振系统参数对隔振性能的影响
江 国和 邵 文 政
（ 上海海事大学商船学院， 上海 ２０ ３ ） ０ １５ 摘 要： 在三维弹性浮筏隔振系统模型基 础上， 采用威 尔逊 一 方法计算系统的振动响应特性 ， 。 然后 以具 体实例分析了筏体质量和隔振器剐
度对浮筏 隔振性能的影响 ， 为浮筏隔振系统的设计提供一些有益的结论。
机 组通 过 隔振 器安装 在 弹性 筏体 Ｂ 上 ， 性 筏体 Ｂ通 过 隔 振器 安 弹 装在弹 性基础 Ｃ上 。动 力学微 分方 程可表 示 为 ］ ： 本 文 隔振对象 是 ２台 ４３ １５型柴 油发 电机组 。采用 图 １ 示的 所 隔振模 型 ， ２机组 是对称 安装 的 。 每个机 组 下面安 装 ６ 隔振器 ， 个 筏 体通过 ｌ ６个 隔 振 器 安 装 在 基 础 上 。 体 尺 寸 为 （ ×宽 ×高 ） 筏 长
４ ５
其 中 ｛ 是 广 义位 移 列 向量 ， Ｃ Ｋ、 别 为 系 统 的质 量 、 ｘ） Ｍ、 、 Ｆ分 阻尼 、 刚度和 外 力 向量 矩 阵 。由于考 虑筏 体和 基础 的非 刚 性 因素 ，
３１ 筏 体 质 量 对 系 统 的 影 响 ．
分 别 令筏 体质量 为机 组质 量 的 Ｏ 、．、 和 ２倍 ， ．０ １ ２ ５ 分析 系统 的
Ｙａ
固有频 率和 机组 、 体振 幅情 况 。 由表 １ 知随着 筏体 质 量增 加， 筏 可 系统 固有频 率稍 有减 少但 幅度 不大 ，说明筏 体质 量对 系统 频率 影 响不大 。由表 ２ 知随 着筏体 质量 增加 ， 可 机组 振幅并 未发 生 明显 变 化， 而筏 体振 幅 却在 减 小 ， 明隔振 效 果变 好 ， 考虑 到 其应 用 环 说 但
统计能量法和导纳功率流对单层隔振系统研究的对比1
6
∞
A1 =
y n ( 0) y n ( a1 ) ω j 2 M 1 n = 1 ω2n ( 1 + η j 1) - ω
6 6
∞
y 2n ( 0) ω j 2 2 M 1 n = 1 ωn ( 1 + η j 1) - ω
6 6
∞
y n ( 0) y n ( L ) ω j 2 M 1 n = 1 ω2n ( 1 + j η 1) - ω
收稿日期 :2003212218 作者简介 : 伍先俊 (19732) ,男 ,湖南人 ,博士 ,从事减振降噪方面的研 究。
1 模型及统计能量法分析
统计能量分析法 ( Statistical Energy Analysis) 是 受电路中的热噪声问题的启发 , H. Lyon 等提出的 解决结构高频振动的分析方法[ 2 ] 。系统高频段动 态响应取决于研究频段内的总模态数 , 模态频率点 的具体分布 、 集中质量 、 边界条件以及具体加载位置 对动态响应平均值的预测影响不大 , 在一些基本假 设的前提下 ,统计能量法采用统计平均手段 ,能很好 获得模态密集的高频段的系统动态响应 。由于统计 能量法基于能量的观点 , 统一考虑声场和结构振动 场的问题 ,适合于在设计初级阶段对系统动态特性 进行预测 ,为隔振降噪方案设计提供了参考 。 考虑机器振动模态和基础振动模态的相互作 用 ,机器用柔性梁代替 ,梁通过弹簧阻尼隔振器支撑 在基础板上 ,物理模型见图 1 。 对图 1 两个子系统的模型有统计能量流方程 : (η - η E1 Π1 i n 1 +η 12 ) 21 ω・ = (η - η E2 0 12 2 +η 21 )
M1
ωM 1 j
12
应用DDAM进行船舶浮筏隔振装置抗冲击计算(论文)
&} = −{1}u && − ∑ x ∑ {φa }Pa = {1} ，所以有 {&
a
a
a
2 {φ a}ω ห้องสมุดไป่ตู้ qa
。
DDAM 要求采用 NRL 方法进行合成。 1.3 修订后的 DDAM 的变化 1995 年修订后的 DDAM 设计程序比最初的设 计程序主要有如下一些重要的变化： (1) 密集模态现象(CSM) 密集模态就是两阶模态的模态频率在其平均 值的 10%以内的现象。 DDAM 要求先计算密集模态 的联合响应，然后将联合响应当作一阶模态响应与 其它模态响应进行 NRL 求和，美国海军 NAVSEA 0908-LP-000-3010, Rev.1 中提供了三种用来确定系 统密集模态响应的分析方法。 (2) 多向响应分析 设备结构采用三维数学模型进行动响应分析 时，即使冲击输入在一个方向，也可能在各向产生 动力响应。这是由设备结构的物理特性决定的。目 前设备结构通常采用大型有限元分析程序进行三 维建模，因此会产生模态耦合。在用 DDAM 法进 行分析时，必须在横向、纵向和垂向分别对设备结 构进行冲击加载。通常在此三向冲击加载的三次独 立的分析中采用同一个三维数学模型。即采用三维 DDAM 进行计算。 (3) 动力缩减技术 动力缩减指的是将给定的动力学数学模型缩 减为一个具有较少自由度的模型。使用最多的动力 缩减技术是 Guyan 缩减法(静态精简)。大部分的有 限元分析程序都提供了这些缩减方法。在对结构使 用有限元分析程序进行 DDAM 分析时，通常会使 用动力缩减技术。这是因为：如果不进行缩减，数 学模型可能会太庞大而不能进行求解；数学模型中 具有不必要的多于细节；动力缩减分析要比用大型 精确数学模型来得经济；使用动力缩减比另外建立 一个单独的、 较小的动力模型更精确一些(并且可能 更经济一些)； 有限元建模时经常会存在无质量自由 度。 (4) 有效应力和应力等级
柔性浮筏隔振系统的理论建模与仿真研究
要 可靠 的软 件进行 仿 真研究 ， 以达 到验 证理论 解 和降低 试验成 本 的 目的。对双 层及 浮筏 系统 的仿 真研
究 以 Ａ ｓｓ ｎｙ 等有 限元软件 和 Ａ ｔ ｅ ｕｏ ａ统计 能量 软件 为主 ， 大量 的研 究证 明［１ 方面 ， 限元方 法适 Ｓ 但 ６： －一 ８ 有 用于 低频 段 ， 计能 量 法适 用 于高 频段 ， 在 中间频率 段 并没 有 统一 的方 法 进行 研究 分 析 ， 时也 难 统 而 同
作者简介 ： 张树 桢 （ ９ ５ ） 男 ， 京 航 空 航 天 大 学 机 械结 构 力 学 及 控 制 国家 重 点 实 验 室 ， 动 工 程研 究所 １ ８一 ， 南 振
博 士 生 ，ｍａ ：ｚｈ ｎ．ｅ ｃ ｕａ ｄ ． ； 讯 作者 ： Ｅ ｉ ｓｚａｇ ｔ ＠ｎ ａ． ｕ ｎ 通 ｌ ｄｅ ｅ ｃ 陈
柔 耦 合 建模 仿 真 方 法 分 析 了浮 筏 的 动 力 学 特 性 ， 果 与 理 论 解 较 为 一致 。 结
关 键 词 ： 振 浮 筏 ； 柔 耦 合 ； 结 构 综 合 ； 率 流 隔 刚 子 功
中 图 分 类 号 ： Ｈ １． Ｕ ６ ． Ｔ １ ３１ ６ １ ４ ４ 文 献标 识码 ： Ａ
柔性 浮筏 隔振 系统 的理 论建模 与仿真研究
张树 桢 ，陈 前
（ 京 航 空航 天大 学 机 械 结 构 力 学 及 控 制 国 家重 点 实 验 室 ， 京 ２ ０ １ ） 南 南 １０ ６
摘 要 ： 船 浮 筏 隔 振 系 统 是 舰 艇 、 艇 提 高 声 隐 身 性 能 的重 要 技 术 途 径 之 一 ， 舰 潜 而功 率 流 是 评 价 隔振 系统 性 能 的有 效 实 用 方 法 ， 章 利 用 功 率 流 作 为 浮 筏 隔 振 系 统 的性 能 评 估 方 法 ， 筏 架 和 基 础 结 构 的柔 性 变 形 对 隔 振 效 果 的 文 就
浮筏隔振系统结构参数对隔振性能影响的研究
浮筏隔振系统结构参数对隔振性能影响的研究摘要：本文以船用柴油机发电机组浮筏为研究对象，利用ansys 谐响应分析计算了机组隔振系统结构的振动响应，并从系统的振级落差的角度详细研究了双层隔振系统主要结构如上下层隔振器刚度、中间体与被隔设备的质量比、以及隔振器阻尼等参数改变对系统结构振动响应的影响，同时进行了计算和试验结果对比分析。
为船用柴油机浮筏隔振系统的设计提供一些有益的结论。
关键词：船舶柴油机；ansys；有限元法；隔振效果abstract：based on the marine diesel generating set floating raft as the research object， the paper calculated the vibration response of the set vibration isolation system by using ansys harmonic response analysis and from the system’s vibration level perspective， a detailed study of the double-layer vibration isolation system of main structure has been made ，such as stiffness of double-layer isolator， the quality ratio of intermediates ，the influence of the vibration response on system structure caused by the change of damping . simultaneously， made a contract analysis of calculation and test results .it may provide some useful conclusions for the design of the floating raft isolation system .key words： marine diesel engine； ansys； finite element method； isolation performance引言浮筏系统就在一个公共的筏体上安装多台机器设备，将筏体弹性地安装在装有筏体的基础上。
浮筏隔振系统的一种新隔振效果建模方法
浮筏隔振系统的一种新隔振效果建模方法
马永涛;周炎;张泉南;童宗鹏;尹立国
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2009(028)007
【摘要】提出了一种浮筏隔振系统的新建模方法,这种新的方法基于阻抗理论,避开了以往阻抗矩阵在筏架处理中的困难,应用这种新建模方法简单可行,并且计算得到的隔振效果可与实验的加速度振级落差相对应,具有很强的工程实用性.将应用方法得到的结果与试验进行对比,取得了较好的结果.这种方法可为浮筏隔振系统的进一步研究与工程应用提供更有利的模型.为了与以往的阻抗建模方法加以区别,最后将这种方法命名为"传递系数法".
【总页数】6页(P28-32,60)
【作者】马永涛;周炎;张泉南;童宗鹏;尹立国
【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海,200090;中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海,200090;中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海,200090;中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海,200090;中国船舶重工集团公司第七一一研究所,上海,200090
【正文语种】中文
【中图分类】U661.44
【相关文献】
1.舰船浮筏混合隔振系统建模及约束输出控制策略 [J], 杨明月;孙玲玲;王晓乐
2.浮筏隔振系统隔振效果统计能量分析估算方法 [J], 柳瑞锋;王强;章艺;郭云松
3.全柔性浮筏隔振系统建模与隔振性能分析 [J], 王真;赵志高;刘芳
4.梁状浮筏隔振系统的降价建模方法 [J], 瞿祖清;傅志方
5.浮筏隔振系统隔振效果有限元估算方法 [J], 柳瑞锋;王强;章艺;李国平
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隔振技术在海洋工程中的应用及成效评估
隔振技术在海洋工程中的应用及成效评估随着现代海洋工程的不断发展，隔振技术作为一种常见的工程手段被广泛应用于海洋工程中，以减少结构震动和振动对海洋工程的影响。
本文将探讨隔振技术在海洋工程中的应用，并对其成效进行评估。
一、引言随着海洋工程规模不断扩大和复杂性增加，结构振动和震动问题成为了关注的焦点。
结构振动和震动不仅会影响工程的可靠性和安全性，还会导致工程结构的疲劳和损坏。
因此，研究和应用隔振技术成为了解决这一问题的重要手段。
二、隔振技术在海洋工程中的应用1. 隔振材料的应用隔振材料是隔振技术的核心，通过减少结构动态响应和振幅，降低结构的振动和震动。
海洋工程中常用的隔振材料包括橡胶、聚合物和金属合金等。
这些材料具有优异的隔振性能和抗震性能，能够有效减少结构振动和震动对海洋工程的影响。
2. 隔振装置的应用隔振装置是隔振技术的重要组成部分，通过装置在结构上，能够减少外部荷载和震动对结构的传递。
在海洋工程中，常见的隔振装置包括液体隔振器、弹簧隔振器和减震器等。
这些装置能够吸收和分散结构的振动能量，减少海洋环境对结构的冲击。
3. 隔振技术的应用案例隔振技术在海洋工程中具有广泛的应用案例。
例如，海上风力发电场中的风轮塔架结构常采用隔振技术来减少风浪对塔架的震动影响；海底油气管道系统中的隔振装置能够降低海洋环境对管道的振动影响；海洋平台上的隔振悬吊系统能够减少海浪对平台的作用力和振动影响。
三、隔振技术的成效评估1. 结构动态特性的改善隔振技术能够明显改善海洋工程结构的动态特性。
通过应用隔振技术，结构的固有频率可以得到提高，自由振动周期可以得到延长，从而减少结构的振动响应和振幅。
2. 结构抗震性能的提升隔振技术能够提升海洋工程结构的抗震性能。
由于隔振材料和隔振装置的应用，结构能够吸收和分散地震等外界荷载的能量，从而减少结构的应力和变形，提高结构的抗震能力。
3. 结构安全性的保障隔振技术为海洋工程提供了更高的安全性保障。
浮筏隔振系统仿真结果的中间频段数据处理方法
图 !" 工况 # 振级落差理论计算值和试验值
图 &" 处理后全频段理论和计算值对比
!" 结" 语
" " 为了解决浮筏隔振系统建模的中间频段处理问 题， 本文基于浮筏隔振系统低频段的有限元分析结果 和高频段的统计能量分析结果与试验结果的对比分 析， 提出采用模糊理论进行数据回归处理来得到中间 频段的仿真结果， 从而提出一种估算浮筏隔振效果的 方法。实测结果表明经处理后计算结果与实测结果
图 (! 浮筏系统统计能量分析模型
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区间任意、 无穷多个的连续值逻辑， 也就是说， 在模 糊中， “ 亦此亦彼” 是可能的。采用隶属度函数， 将 模糊关系量化， 它表征子集对于总集的符合程度。 ! ! 在中间频段， 有限元的精度随频率逐渐降低， 统 计能量的计算精度逐渐增高， 换成模糊理论语言就 是， 有限元的计算值对于最终值的隶属度随频率减 小， 而统计能量法的计算值对于最终值的隶属度随 频率增加。 考虑到有限元和统计能量法的特点， 同时认为 在 "#$%& 以 下 有 限 元 的 计 算 值 是 准 确 的， 而在 ’$$%& 以上统计能量法的计算值是准确的。所以我 们在 ’$$%& 以下的频率段范围采用模糊理论中哥
参考文献(3条) 1.刘兵山;黄聪 Patran从入门到精通 2003 2.姚德源;王其政 统计能量分析原理及其应用 1995 3.刘普寅;吴孟达 模糊理论及其应用 1998
本文读者也读过(10条) 1. 张满满.骆东平.骆子夜.徐志云.付爱华 船用辅机浮筏动态特性有限元分析[期刊论文]-噪声与振动控制 2002,22(4) 2. 吴崇健.陈志刚.徐志云 均匀有限杆纵向振动谐响应的WPA解法[会议论文]-2005 3. 汤智胤.徐荣武.何琳.TANG Zhi-yin.XU Rong-wu.HE Lin 水下航行器声隐身状态快速评估方法[期刊论文]-海军 工程大学学报2011,23(1) 4. 熊济时.吴崇健.曾革委.徐志云.XIONG Ji-shi.WU Chong-jian.ZENG Ge-wei.XU Zhi-yun 基于波叠加法的圆柱 壳声辐射计算[期刊论文]-舰船科学技术2011,33(1) 5. 盛美萍.王敏庆.孙进才.Sheng Meiping.Wang Minqing.Sun Jincai 浮筏隔振系统统计分析[期刊论文]-西北工 业大学学报1999,17(4) 6. 黄其柏.徐志云 大间距双层隔声结构的隔声理论研究[期刊论文]-华中理工大学学报2000,28(12) 7. 张曙红.徐志云.陈绵云.宋业新 灰色系统中的非线性规划问题[期刊论文]-江汉石油学院学报2001,23(4) 8. 赵兴锐.徐筱欣.王言正.ZHAO Xing-rui.XU Xiao-xin.WANG Yan-zheng 两种浮筏隔振方案的比较分析[期刊论文 ]-噪声与振动控制2005,25(3) 9. 徐志云.吴崇健.付爱华.XU Zhi-yun.WU Chong-jian.FU Ai-hua 浮筏隔振效果估算方法研究[期刊论文]-舰船科 学技术2006,28(Z2) 10. 刘监波.刘文玺.周其斗.吴崇健.徐志云.Liu Jian-bo.Liu Wen-xi.Zhou Qi-dou.Wu Chong-jian.Xu Zhi-yun 水下结构物舱壁振动控制的结构参数优化研究[期刊论文]-中国舰船研究2010,05(6)
船舶浮筏系统的振动及抗冲击特性分析
图2 筏体的垂向位移响应
Fig. 2 Vertical displacement response of raft
统的阻尼时发电机组的垂向位移响应如图 3 所示 。半正弦波冲击位移响应达到最大值 40 mm ,矩形波 冲击位移响应达到最大值 55 mm ,明显小于筏体的位移响应 。发电机组的垂向加速度响应如图 4 所示 ,
浮筏系统隔振性能的功率流评价指标
第 １ ６卷第 Βιβλιοθήκη 期 ２１ ０ ２年 ５月
文 章 编 号 ：１０ — ２ ４ ２ １ ）５ ０ ６ — ６ ０ ７ ７ ９ （０ ２ ０ — ５ ７ ０
船 舶力 学
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＳ ｉ ｃ ａ ｉｓ ｏ ｒ ａ ｈ ｐ Ｍｅ ｈ ｎｃ ｏ
Ｖｏ ． ６ １１ Ｎｏ５ ． Ｍａ ０１ ｖ２ ２
功 率 流 进行 了对 比分 析 ， 果 表 明 了采 用功 率 流来 评 价隔 振 系 统 的 优 劣 更 能 反 映 隔振 系统 的实 际隔 振 效 果 。采 结 用 功 率 流作 为 隔振 系统 隔 振 效 果 的 评 价 标 准 是 合 适 的 ， 且 在 某 些 方 面 要优 于采 用 单 一 的加 速 度 （ 度 ） 而 速 响应 作
Ａｂｓｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｔ ｄ ｈ ｓ ｌｔｏ ｙ ｔ ｍ ｒ ｍ ｈｅ ｐ ｉ ｔｏ ｉｗ ｆｅ ｅ ｇ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ，ｔ ｅ Ｂｕ ｈ ｅ — ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｓｕ ｙ ｔ ｅ ｉｏ ａｉ ｎ ｓ ｓｅ ｆｏ ｔ ｏ ｎ ｆｖ ｅ ｏ ｎ ｒ ｙ ｔａ ｓ ｓ ｉ ｎ ｈ ｓ ｌ
ｔｅｉ ｌｔｒ ｒ ｂａｎ ｄ ｂ ｈ ｑ ａｉｎ ｏ ｃ ａ ｉａ ｍｐ ｄ ｎ ｅ ｏ ｅｉ ｌｔｒ Ｔ ｅｉｐ ｔ ｎ ｕｐ ｔｐ ｗ— ｈ ｓ ａｏｓａｅｏ ｔｉｅ ｙ ｔｅ ｅ ｕ ｔ ｆｍｅ ｈ ｎｃ ｌｉ ｅ ａ ｃ ｆｔ ｓ ａｏ． ｈ ｎ ｕ ｄ ｏ ｔｕ ｏ ｏ ｏ ｈ ｏ ａ
基于ADAMS刚柔耦合浮筏隔振系统建模及隔振性能分析_张星
第39卷 第4期2010年08月船海工程S HIP &OCEA N ENG IN EERI NG V ol .39 N o .4A ug .2010收稿日期:2010-04-19修回日期:2010-05-07作者简介:张 星(1982-),男,博士生。
研究方向:振动与噪声控制E -mail :haixia8239@163.co mDOI :10.3963/j .issn .1671-7953.2010.04.021基于ADA M S 刚柔耦合浮筏隔振系统建模及隔振性能分析张 星,朱石坚,俞 翔,谢向荣(海军工程大学船舶与动力学院,武汉430033)摘 要:为了分析浮筏隔振系统中的柔性因素对隔振性能的影响,将A DA M S 软件与有限元软件结合,建立刚柔耦合浮筏隔振系统模型。
分析该模型的频域特性,计算不同参数条件下的加速度振级落差,得到该模型隔振性能随基础柔性、筏架阻尼等变化的关系。
关键词:刚柔耦合;浮筏隔振系统;建模中图分类号:U661.44;O 322 文献标志码:A 文章编号:1671-7953(2010)04-0064-03 浮筏隔振系统具有隔振效果好,可以减小附加质量并节省安装空间等优点[1],在动力机械振动控制领域的应用越来越广泛[2-4]。
浮筏隔振系统将包括主机在内的多台重型设备安装在同一筏架上,筏架的柔性特征不能忽视。
随着轻质薄化结构在现代船舶工程领域的广泛应用,振动隔离中基础的非刚性问题也日益突出。
因此,要真实反映出潜艇动力机械浮筏隔振系统的动力学特性,刚柔耦合分析必不可少。
实际柔性体的质量是连续分布的,其力学特性有偏微分方程表征,因此都是无限自由度系统。
即使是简单地将柔性基础和筏架考虑成梁或板,要对其进行解析研究也很困难,只能截取前几阶模态进行近似分析,得到某些参数对隔振性能影响的大致趋势[5]。
有限元方法为柔性体的数值计算提供了很大的空间,已经成为求解各领域数理方程的一种通用的计算方法。
筏架几何参数对隔振系统性能的影响分析
筏架几何参数对隔振系统性能的影响分析黎上达;刘彦【摘要】[Objectives]This paper focuses on the effects of the geometric parameters of a floating raft on isolation performance.[Methods] Based on the idea that the weight of a floating raft remains constant,a parametric finite element model is established using geometric parameters,and the effects of the geometric parameters when isolation performance is measured by vibration level difference are discussed.[Results] The effects of the geometric parameters of a floating raft on isolation performance are mainly reflected in the middle and high frequency areas. The most important geometric parameters which have an impact on isolation performance are the raft's height,length to width ratio and number of ribs. Adjusting the geometric parameters of the raft is one effective way to avoid the vibration frequency of mechanical equipment.[Conclusions]This paper has some practical value for the engineering design of floating raft isolation systems.%[目的]为了研究几何参数对浮筏隔振系统性能的影响,[方法]运用参数化建模技术建立筏架的参数化有限元模型,以振级落差作为隔振效果的评价参数.在弹性筏架总质量不变的前提下,分析筏架几何参数对系统隔振性能和筏架固有频率分布的影响.[结果]结果表明:筏架的几何参数对浮筏隔振系统隔振效果的影响主要体现在中、高频段;筏架高度、长宽比、肋板数目是影响浮筏隔振系统隔振性能和筏架固有频率分布最重要的几何参数;调整筏架几何参数是避开机械设备激振频率的有效途径之一.[结论]所得结论对浮筏隔振系统设计具有一定的工程实用价值.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2017(012)006【总页数】7页(P108-113,119)【关键词】浮筏隔振技术;几何参数;隔振效果;固有频率【作者】黎上达;刘彦【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;船舶振动噪声重点实验室,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】U661.44舰船内部的主、辅机和轴系等的运转必然产生机械振动，这种振动通过基座传递并激励船体，从而引起船体振动并向周围水介质中辐射噪声［1］。
基于ADAMS建模的浮筏隔振系统仿真研究
基于ADAMS建模的浮筏隔振系统仿真研究利用ADAMS软件与有限元软件相结合，建立刚柔耦合浮筏隔振系统模型。
文章以功率流作为浮筏隔振系统的性能评价指标，研究了该模型在不同参数条件下的隔振性能，并与理论仿真结果进行对比分析，验证了模型的可靠性。
对于构建复杂筏架的浮筏系统有一定的参考价值。
标签：刚柔耦合；浮筏隔振系统；功率流；建模引言目前，浮筏隔振系统已经成为舰船动力设备的重要隔振手段，它与一般的隔振系统相比更能节省空间和中间质量，同时结构更加紧凑，此外浮筏隔振系统具有优良的减振降噪效果，从而有效地增强水下舰艇的隐蔽性与舒适度。
对于浮筏隔振装置的理论与试验研究是近年来隔振领域的研究热点之一[1-4]。
浮筏是将包括主机在内的多台重型设备安装在同一筏架上，因而它是具有多个激励源的隔振系统，其筏架及基础板的载重大，几何尺寸也较大，要真实反映出浮筏隔振系统的动力学特性，刚柔耦合分析必不可少。
同时作为一个复杂的三维结构，其隔振效果的评估方法也需要进一步研究。
振动的传递主要就是能量的传递，从能量角度研究振动问题更能反映问题的本质。
功率流作为一个反映能量的物理量，可以作为一个综合性能指标，它兼顾了力和速度的信息，给出了振动传递的一个绝对度量的物理量。
对于浮筏系统的设计具有更有利的指导意义。
同时，由于舰船隔振系统较为大型，想要进行实验研究比较困难，成本昂贵，所以在理论设计阶段既需要理论分析，又要进行相关的软件仿真，从而实现验证理论解和降低实验成本的目标。
对于浮筏系统的仿真研究以Patran等有限元软件和Autosea统计能量软件为主，但大量的研究证明[5-7]：一方面，有限元方法主要针对单独结构中的静力和动力学问题，无法满足多体刚柔耦合系统的建模分析要求；另一方面，有限元方法适用于低频段，统计能量法适用于高频段，可是没有统一的方法能够对中间频段进行研究分析。
因此，本文考虑通过ADAMS软件与有限元软件结合，建立刚柔耦合浮筏隔振系统模型，以功率流为评价指标计算不同参数条件下的振动特性，并将仿真结果与理论解进行对比分析。
浮筏筏体结构改进设计及隔振性能分析
筏体结构经过改进后的系统隔振性能有明显提升，
其中最后一种方案减振效果最为显著。
关键词：
振动与波；
浮筏；
筏体结构；
模态；
隔振
中图分类号：
U664
文献标志码：
A
DOI 编码：
10.3969/j.issn.1006-1355.2019.05.046
Analysis of Vibration Isolation Performance for
激励
船体振动并向水中辐射噪声[1]。
在舰船舱室内，
将两台或两台以上动力机械设
备通过上层隔振器共同安装在一个较大的中间质量
（筏体）上，
筏体再通过下层隔振器安装在船体基座
上，
这就是浮筏隔振系统的基本构成。其中，
浮筏隔
振系统如图 1 所示。
浮筏隔振装置不仅可以有效利用船舶的空间和
收稿日期：
2018-10-22
作者简介：
李志远(1994-)，
男，
山东省滨州市人，
硕士研究生，
图 1 浮筏隔振系统示意图
负载，
而且其中间质量具有很大的机械阻抗，
有利于
提高隔振效果[2]。
以往的研究中，
学者们对影响浮筏隔振系统隔
主要研究方向为噪声与振动控制技术。
振性能的隔振器刚度、
阻尼参数和筏体、
基座等参数
E-mail: 352071916@
an Improved Floating Raft Structure
LI Zhiyuan , PENG Zilong , WEN Huabing , XIA Zhaowang , WU Junjie
( Institute of Noise and Vibration, Jiangsu University of Science and Technology,
集中质量浮筏隔振系统振动特性研究
0引言,,。
、。
、、,,、、、,。
1浮筏隔振技术简介,,。
,、[1]。
,[2]。
(),。
35dB、50dB,。
2集中质量浮筏隔振组成及特点,、、,、1。
1,、,、。
集中质量浮筏隔振系统振动特性研究蔡龙奇刘佳黎昭文董成林陈纠(中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610041)【摘要】船舶动力装置含有大量的泵类旋转设备,这些振源设备会通过设备支承结构和管路向外传递振动,浮筏隔振措施由于减振效果好、便于模块化建造等典型特点成了目前船舶减隔振发展趋势。
文章针对船舶动力装置集中质量浮筏隔振系统,对比分析了筏架重量、隔振器参数、振源分布位置、安装基础对隔振系统振动传递特性的影响,获得了集中质量浮筏隔振系统参数影响规律。
文章工作可为集中质量浮筏隔振系统设计提供借鉴和参考。
【关键词】集中质量;浮筏隔振;隔振特性中图分类号:TL353文献标识码:A DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2021.10.22【Abstract】Ship power equipment contains a large number of pump rotating equipments,and vibration will be passed out through support structure and pipes by these vibration source devices.Floating raft vibration isolation has become one of the mainstream trends of ship vibration isolation measures because of good vibration damping effect and easy modular construction.Floating raft vibration isolation was researched on in this paper for concentrated quality and complex system of ship power equipment,and the vibration transfer characteristics under different structure weights,different vibration isolator parameters,different vibration source distribution forms and different installation foundation conditions were compared and analyzed.The parameters influence laws were obtained by research on floating raft vibration isolation system with Concentrated quality.The work in this paper can provide references for the design of floating raft vibration isolation system with Concentrated quality.【Key words】Concentrated Quality;Floating Raft;Vibration isolation Characteristic作者简介:蔡龙奇(1989—),男,工程师,1989年毕业于哈尔滨工程大学轮机工程专业,获硕士学位,现从事核动力装置设计工作。
双层浮筏隔振系统筏体结构与隔振特性的研究
@? 筏体结构的有限元建模与分析
! ! 浮筏隔振系统的有限元模型如图 " 所示， 该隔 振系统由设备 % 上层隔振器 % 筏体 % 下层隔振器 % 基座组成。
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为验证有限元模型的正确性， 建立了该模型的 实体模型， 上述建立的有限元模型的相关参数均为 实测实体模型的参数， 通过比较， 理论振级落差与实 际振级落差的误差在 G </ 以内， 从而验证了有限元 模型的正确性。 为了研究筏体结构对隔振效果的影响， 在不改 变筏体的长、 宽、 高、 机器的质量、 激励、 基础的刚度 和阻尼、 隔振器的刚度和阻尼以及安装位置的前提 下， 改变筏体的结构形式， 建立如图 , 所示的有限元 模型 / 以及空心结构模型 8 （ 图略） 。
或称传输损失c653d33933及相应地为机器基脚处和基础与隔振器连接点处的振动速度级为验证有限元模型的正确性建立了该模型的实体模型上述建立的有限元模型的相关参数均为实测实体模型的参数通过比较理论振级落差与实际振级落差的误差在g以内从而验证了有限元模型的正确性
双层浮筏隔振系统筏体结构与隔振特性的研究
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筏架动态特性对浮筏隔振性能的影响分析
筏架动态特性对浮筏隔振性能的影响分析刘祥珺【摘要】大型筏架的低频动态特性对浮筏隔振装置的隔振效果有一定影响.为分析该问题,基于阻抗理论建立了机组-浮筏-基座系统的动力学分析模型,以船用大型机组的浮筏隔振装置为研究对象,通过数值计算分析了筏架弹性、质量分布、阻尼等动态特性对隔振效果的影响.结果表明,筏架弹性振动模态频率附近的隔振效果降低,提高筏架、基座及船体结构的固有频率有利于提高浮筏的隔振效果;筏架内填充物尽量集中于隔振器安装脚附近可提高隔振效果;增加筏架阻尼仅可提高筏架弹性模态频率处的隔振效果.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】5页(P16-20)【关键词】浮筏;动力学;隔振;阻抗【作者】刘祥珺【作者单位】海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室,上海200129【正文语种】中文【中图分类】U661机械噪声是中低航速工况下舰艇水下辐射噪声的重要组成部分。
机电设备振动经由隔振装置→设备基座→船体结构，进而引起辐射噪声。
为控制此类振动噪声，工程中通常采用在机电设备与设备基座之间设置隔振装置的方案。
其中，浮筏是一种有效的隔振装置，在船舶工程中的应用越来越多。
理论上讲，浮筏隔振装置属于双级隔振。
若筏架首阶弹性振动模态频率足够高，在低于该频率的频段内筏架可以近似为刚体。
此时，同样中间质量比、隔振器固有频率的浮筏隔振与双层隔振的效果基本一致[1]。
然而，大型筏架的首阶弹性振动固有频率较低，浮筏隔振装置的动态特性比双层隔振装置要复杂很多。
国内研究机构和学者在浮筏隔振性能设计方面做了大量工作，主要包括筏架上下层隔振器刚度及阻尼、筏架质量等动力学参数的影响分析[2-3]，高效筏架结构设计[4-5]，动力吸振在浮筏上的应用[6-7]，主动控制[8-9]等。
工程设计中，在质量及尺寸要求一定的条件下，最大程度地提高浮筏隔振装置的性能是设计者追求的终极目标。
尤其对于大型浮筏隔振装置，筏架的动态特性对其隔振性能有一定影响，设计中需要对此开展深入分析。
一种间断肋式筏架的动力特性及隔振性能分析
一种间断肋式筏架的动力特性及隔振性能分析司贵海;高芳清;陈彦北;张明禄;郭强【摘要】筏架的动力特性是影响浮筏系统隔振效果的一个重要因素.改变筏架肋板结构,提出一种新型的间断肋式筏架结构.基于Ansys有限元程序建立系统完整的三维模型,对其动力特性进行分析研究;采用功率流评估方法对间断肋式筏架的隔振性能进行了分析,并与传统式浮筏进行比较.研究表明间断肋式筏架系统隔振性能更优越,特别是在中高频段具有突出效果.%The dynamic characteristic of the raft frame is an important factor affecting the vibration isolation performance of the floating raft system. In this paper, a new type of discontinuous ribbed raft frame structure is put forward. A complete three-dimensional model of the raft system is established based on the finite element analysis code Ansys to analyze its dynamic characteristics. The vibration isolation performance of the discontinuous ribbed raft frame is analyzed using the power flow evaluation method and compared with that of the traditional floating raft. The research shows that the vibration isolation performance of the discontinuous ribbed raft frame system is superior especially in the middle and high frequency ranges.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】4页(P46-49)【关键词】振动与波;振动控制;间断肋式筏架;浮筏系统;功率流;有限元分析【作者】司贵海;高芳清;陈彦北;张明禄;郭强【作者单位】西南交通大学力学与工程学院,成都 610031;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲 412000;西南交通大学力学与工程学院,成都 610031;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲 412000;西南交通大学力学与工程学院,成都 610031;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲 412000【正文语种】中文【中图分类】O328浮筏隔振是目前使用较为广泛的高效隔振方式，在一些对隔振效果及安装环境要求较高的工程中都有应用。
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ｎ ｅ ｉ ｇ ｄ ｓｇ ｅ ｒｎ ｅ ｉｎ． Ｋｅ ｒ ｓ： ｖｂ ａｉｎ ａ ｄ ｗａ ｅ；ｆｏ ｔ ｇ ｒ ｆ ｉｏ ａｉｎ ｓ ｓｅ ；Ｓ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｒ ｔｏ ｎ ｖ ｌ ａ ｉ ａ ｔ ｓ ｌｔｏ ｙ ｔｍ ｎ ＥＡ；ｖｂ ａｉｎ ｌ ｖ ｌｄｆｅ ｅ ｃ ｉｒ ｔｏ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｅ；ｅ — ｆ ｘ
本文 针对船用 浮 筏 隔振 系统 ， 于统计 能 量 分 基 析法建立 了一种 浮筏 隔振 系统 的统 计 能量 模 型 ， 采 用 振级落 差方法估 算 了浮筏 隔 振 系统 的隔振 效果 ， 并 与试验 结果进 行 了对 比， 理论 预测 与实 测值 基 本
一
致
子 系统 上能量 ， 从而得 到最后 的振 动响应 。
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频率 范围都有若 干 个共 振 频 率 ， 也可 以认 为这些 共 振频率 是 由多 个振 子 组 成 的振 子群 产 生 的 ＿。在 １ Ｊ 每个振 子群 中能量 通过 弹性 和惯 性元 储 存 ， 通过 阻 尼元耗散 ， 而且 能量 还 可 以从 耦合 元 传递 到 其它 的
振子群 。Ｓ Ａ法 最 后 的 目的 就是 根 据 系统 的各 种 Ｅ 参数建立 起各个 子 系统 问能 量流 动 的关 系 ， 最后 导 出能量平 衡方 程 ， 过 求解 能 量平 衡 方 程得 到 每个 通
ｐ ｒｍｅ ｔ ｅ ｉ ｎ
对 于 结 构 动力 响应 问 题 ， 据 计 算 频 段 的 不 根 同 ， 以采用多 种不 同的计 算 方法 。 目前 国 内外 较 可 为一致 的意 见 是 ： 频 段 采 用 有 限 元 方 法 ； 频 段 低 高
采 用统 计 能量 分 析 法 或 功 率 流 法 。通 过 检 索 的 大
ＬＵＲ ｉ ｎ ／ ｕ ｇ，Ｗ Ｎ ｉｎ Ａ Ｇ Ｑａ ｇ，Ｚ Ａ Ｇ Ｙ ，Ｇ Ｏ Ｙ ｎｓｎ Ｈ Ｎ ｉ Ｕ ｕ — ｇ ｏ
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摘 要 ：针对船用浮筏隔振系统 ， 基于统计能量分析法建立 了一 种浮筏 隔振 系统 的统计 能量分析模型 ， 采用
振级落差方法估 算浮筏隔振系统的隔振效果 ， 与试验结果进行对比， 并 理论 预测 与实测值基本一致 ， 在一定精度范 围 内满 足 工 程估 算 要 求 。 ‘ 关键词 ：振 动与波 ； 浮筏 隔振系统 ； 统计能量分析法 ； 振级落差 ； 试验
１ 基 本 原 理
统计 能量 法 是 将 一 个 复 杂 结 构 系 统 或 声 系统 划分成若 干耦 合 的子 系统 ， 个 子系 统 在相 应某 个 每
量 国内外参 考文献 来 看 ， 大部 分 高频 计 算 均采 用 的
是统计 能量分析 法 ， 可 能 是 由于 功率 流 在实 际 工 这 程 测试方 面存在 的困难造 成 的。
中图分类号： ３ ０２
文献标识码：Ａ
Ｄ Ｉ Ｏ 编码 ：０ ３６ ／ ．ｓ ．０ ６— ３ ５ ２ １ ．２ ０ ４ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ １ ５ ．０ ０ ０ ． ３ ｓ
Ｅｓｉ ａ ｅ ｆＶｉ ａ ｉｎ Ｉｏａ ｉｎ Ｅｆ ｃｅ ｃ ｏ ｏ ｔｎ ｆ ｔｍ ｔ ｓｏ ｂｒ ｔｏ ｓ ｌ ｔｏ ｆ ｉｎ ｙ ｆ ｒ Ｆｌ ａ ｉ ｇ Ｒａ ｔ ｉ Ｉｏ ａ ｉｎ Ｓ ｓｅ ａ ｉｔｃ ｌＥｎ ｒ ｙ Ａｎａｙ ｉ ｅ ｈ ｄ ｓ ｌｔｏ ｙ ｔｍ ｂｙ Ｓｔ ｔｓｉａ ｅ ｇ ｌ ｚｎｇ Ｍ ｔ ｏ
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在统 计能量 分 析法 中 ， 个子 系 统 的 响应假 设 一 是近似地 在频 带 △ 内包 括 同类 型 的 ｎ△ ∞个模 态
ｗｉ ｈ ｏ ｅｉ ａｌ ｓｉ ｔ ｄ ｖ ｌ ｅ ｉ ｉｅ ｕ ． Ｉ ｈ ｗｓｔ ａ ｈｓ ｍｅ ｈ ｄ ｃ ｎ ｍｅ ｔｇ ｎ ｒ ｌｎ ｅ ｆｅ ｇ— ｔ ｔ ｅ ｒ ｔ ｌ ｅ ｔｍａｅ ａｕ ｓ ｃｖ ｎ ｏ ｔ ｔｓ ｏ ｈ ｔｔ ｉ ｔ ｏ ａ ｅ ｅ ｅ ａ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｈ ｃ ｙ
２１ ０ ０年 ４月
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动控ຫໍສະໝຸດ 制 第 ２期 文章 编 号 ：０ ６１５ （０ ０ ０ －０４０ １０ — ５ ２ １ ）２０ ３ － ３ ４
浮 筏 隔振 系统 隔振 效 果统 计 能量 分 析估 算 方法
柳 瑞锋 ，王 强 ，章 艺 ，郭 云松
（ 中国船舶 重工 集 团公 司 第七 Ｏ四研 究所 ， 海 ２０ ３ ） 上 ００ １