ANSYS的螺旋桨-轴系-壳体振动特性分析+CAD图纸(2)

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第一章绪论···1

1.1船舶振动研究背景、目的和意义···1

1.1.1船舶振动研究背景··1

1.1.2船舶振动研究的目的和意义2

1.2国内外研究现状··2

1.2.1国内研究现状··2

1.2.2国外研究现状··3

1.3本论文主要研究内容·4

第二章桨-轴-艇模型建立··5

2.1桨模型建立···5

2.1.1螺旋桨几何形状··5

2.1.2螺旋桨三维坐标计算·6

2.1.3螺旋桨模型建立··8

2.2轴模型建立·10

2.3艇模型建立·10

2.4桨-轴-艇模型耦合···12

2.5本章小结·13

第三章桨-轴-艇系统力学特性分析··14

3.1引言··14

3.2ANSYS软件简介·14

3.3静强度分析·15

3.4模态分析·18

3.4.1模态分析基本理论18

3.4.2壳体模态分析19

3.4.3轴系模态分析20

3.4.4桨-轴-艇耦合系统模态分析··24

3.5谐响应分析·26

3.5.1谐响应分析基本理论···26

3.5.2桨-轴-艇谐响应分析···27

3.6本章小结·29

第四章结构参数对振动特性的影响··31

4.1引言··31

4.2参数对模态特性的影响···31

4.2.1环形筋参数对壳体模态特性影响·31

4.2.2环形筋及支撑刚度对耦合系统模态特性影响32

4.2.3密度参数对耦合系统模态特性影响·34

4.3环形筋对谐响应特性的影响··35

4.4本章小结·37

第五章总结与展望38

5.1主要工作与结论38

5.2主要创新点·38

5.3研究展望·38

致谢40

参考文献·41

附录43
第一章绪论 1.1 船舶振动研究背景、目的和意义 1.1.1 船舶振动研究背景船舶是个浮动的水上建筑物，结构十分复杂。目前对于船舶可分为民用船只和军用船只，军队使用的船只也称为舰艇，舰艇是一种既可在水面也可在水下一定深度长时间地活动的战斗舰艇。对于舰艇结构，按照其各结构所在的位置的不同，主要分为主舰体结构、上层建筑结构、首尾端结构、内部船体结构。主要外形及结构可以详见图1-1。船舶在航行时需承受多种类型激振力的复合作用，会产生不同程度的振动。船舶振动对于船舶的发展具有很大的影响，随着时代和技术的发展，对于船舶低振动化的要求越来越高，船舶振动问题日益成为重要而又突出的问题。引起船舶振动的原因是多方面的，其中引起船体产生稳态强迫振动主要原因是螺旋桨和主机运转时所引起的周期性激振力。螺旋桨作为一种应用广泛的推进器，是船舶和水下航行器动力系统的核心部件，其振动水平则是决定现在的螺旋桨的使用性能和生命力最为重要的参数之一。另外振动还会激发噪声，因此研究船舶振动的原因，采取有效措施进行减振十分必要。
1.1.2 船舶振动研究的目的和意义振动是指物体在其平衡的位置附近发生持续的来回往复运动的现象。作往复运动的称为振动体，而振动的物体离开其平衡位置的最大距离则称之为振幅，振动物体完成一个往复运动的所需的时间称之为周期，在单位时间内完成的往复运动的次数则称之为频率。一般情况下物体都会受到外界的干扰，在干扰的作用下而产生振动的固有力学特性，具有该特性的物体称之为振动系统，而反映系统振动的固有力学特性的主要参量则是系统的固有频率。遍及整船的振动称为总振动，而仅在某个范围之内发生的、不波及全部的船体的船体部分结构的振动称为局部振动。由于外界的激励的特性不同、激励力的大小的不同，船体可能产生总体振动，也有可能会产生局部振动，这些振动都会对船体带来不良后果。船舶振动易使高应力区的船体结构出现疲劳损坏或者裂缝，同时也会影响船上仪表、设备的正常工作，降低使用精度，缩短使用寿命。近些年来，随着我国船舶与军事船舰的发展，对于船舶振动问题的解决越发重要。振动及其产生的噪声对于军用舰只的作战和隐蔽性能危害极大，本课题通过对船舶螺旋桨-轴系-壳体的振动特性分析，研究船体的固有频率，避免共振。通过分析船舶的振动特性，找到对船舶振动影响最大的因素，这对与日后船舶结构的优化设计，减小其振动的影响具有重要意义。源[自-751*`论/文'网·www.751com.cn/