發(fā)布時(shí)間：2017-11-08 10:38

  本文關(guān)鍵詞：艦用燃機(jī)抗沖擊分析方法與模型簡(jiǎn)化研究

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【摘要】：燃?xì)廨啓C(jī)以其本身的諸多優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為許多國家水面艦艇的主要?jiǎng)恿ρb置。隨著水中兵器的發(fā)展,非接觸式爆炸沖擊給燃機(jī)帶來了嚴(yán)重的威脅,因此燃機(jī)的抗沖擊能力直接關(guān)系到艦艇的戰(zhàn)斗力。本文針對(duì)燃機(jī)受到的水下非接觸式爆炸的沖擊問題,采用數(shù)值模擬的方法研究了某型號(hào)燃機(jī)的抗沖擊性能,提出了模型簡(jiǎn)化的方法以及機(jī)匣改進(jìn)方案。本文首先論述了燃?xì)廨啓C(jī)抗沖擊數(shù)值方法研究的目的與意義,回顧了三種抗沖擊數(shù)值方法的理論基礎(chǔ)。等效靜力法是一個(gè)簡(jiǎn)單的靜力分析,靜力荷載與設(shè)備自身的重量有關(guān)。動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)法是建立在模態(tài)分析理論的基礎(chǔ)上,將一個(gè)多自由度系統(tǒng)簡(jiǎn)化為多個(gè)單自由度系統(tǒng),通過對(duì)模態(tài)解的合成得出設(shè)備各部位的沖擊響應(yīng)。時(shí)域動(dòng)力分析法則是對(duì)設(shè)備進(jìn)行時(shí)域上的動(dòng)力分析,通過逐步積分來計(jì)算每一時(shí)間步上的動(dòng)力響應(yīng)。本文以某型艦用燃機(jī)為對(duì)象,對(duì)燃機(jī)的三種抗沖擊方法進(jìn)行了比較研究。首先,在Femap軟件中建立了燃機(jī)的有限元模型,然后用有限元軟件NX-Nastran進(jìn)行了等效靜力法、動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)法(DDAM)以及時(shí)域動(dòng)力分析法三種抗沖擊分析,最后比較了三種方法的計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明,支撐系統(tǒng)是燃機(jī)在沖擊載荷下的薄弱部位。總結(jié)了三種抗沖擊方法的特點(diǎn),并對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。為了方便對(duì)燃機(jī)支撐系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)的抗沖擊分析,以及減小對(duì)支撐系統(tǒng)優(yōu)化的計(jì)算量,本文對(duì)燃機(jī)的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,將轉(zhuǎn)子和機(jī)匣簡(jiǎn)化為伯努利-歐拉梁和集中質(zhì)量模型。然后對(duì)簡(jiǎn)化模型進(jìn)行了模態(tài)分析以及三種抗沖擊分析,并將計(jì)算結(jié)果與原始模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,簡(jiǎn)化后的模型盡管丟失了部分振型,但是對(duì)支撐系統(tǒng)的抗沖擊結(jié)果影響較小,并且簡(jiǎn)化后模型的自由度顯著降低,因此該簡(jiǎn)化模型可以用來對(duì)支撐系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析。在抗沖擊分析中發(fā)現(xiàn),中介機(jī)匣的應(yīng)力響應(yīng)較小,有較大的強(qiáng)度儲(chǔ)備,所以對(duì)中介機(jī)匣支板的厚度做了調(diào)整,將其厚度減小了一半。然后結(jié)合子模型技術(shù)對(duì)改進(jìn)模型進(jìn)行了強(qiáng)度與剛度的校核,結(jié)果表明改進(jìn)后的模型在強(qiáng)度與剛度上均滿足要求,并且有效的降低了模型質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U664.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 江國和;沈榮瀛;華宏星;吳廣明;;艦船機(jī)械設(shè)備沖擊隔離技術(shù)研究進(jìn)展[J];船舶力學(xué);2006年01期

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本文編號(hào)：1156808