舰船管路系统寿命的确定

舰船管路系统寿命是管路工程设计的重要参数,是影响舰船总体寿命及技术、经济竞争能力的关键因素之一,因此舰船管路系统寿命的确定就显得很重要。为此,首先给出管路系统工程寿命的定义,并据此对制约舰船管路系统工程寿命的一些损伤因素及管路腐蚀规律作了论证,然后查阅国标关于管路材料的强度极限、屈服极限的规定,根据许用应力求得管路极限壁厚,最后确定管路寿命与管路年腐蚀率的关系。结合某型舰船管路系统,分别计算各分系统寿命,进而确定整个管路系统的寿命。     

多分支管路脉动有源控制误差传感器匹配设计

为解决多分支管路系统中驻波效应给管路脉动有源控制效果带来的影响,首先从理论上分析了随着分支管路之间切换管内驻波分布的变化规律,以及驻波变化给脉动有源控制效果带来的影响;然后,依据理论分析结果,设计了"单次级源+多误差传感器"的系统架构,并在控制算法中增加了误差传感器选择匹配的环节,以达到较好的脉动控制效果;最后,搭建了实验系统,进行了脉动有源控制的实验,并对比了系统改进前后脉动的控制效果。实验结果验证了该设计方法的有效性。     

寿命周期费用技术在船舶海水管路选材中的应用

由于不同材料在价格、性能等方面的差异,由不同材料组成的船舶海水管路在购置费用、维修费用等方面存在较大差异,给船舶海水管路选材带来一定的困难,因此提出将寿命周期费用技术应用于船舶海水管路选材决策中.首先,分析了不同金属材料在海水中的腐蚀性能;其次,建立了海水管路寿命周期费用计算模型;再次,以某石油公司的多用途工作船为工程实例,估算出不同材料组成的海水管路寿命周期费用;最后,给出各方案下费用比较和海水管路选材建议.通过寿命周期费用技术在船舶海水管路选材中的应用,验证了寿命周期费用技术是一个有力的科学决策工具,值得推广和应用.     

主机气囊隔振系统抗冲击设计

为了改善主机的抗冲击性能,首先基于气囊限位装置的动力学模型,理论分析了系统响应峰值随限位器的间隙、刚度参数变化的趋势;然后,采用数值仿真的方法分析了限位器间隙、刚度、阻尼比和橡胶层厚度对主机隔振系统抗冲击性能的影响,并对主机气囊隔振系统的限位参数进行了设计,结果表明:通过气囊隔振装置限位参数的优化设计,可明显降低主机的冲击响应。     

管壁不连续对管路结构振动传递的影响

用传递矩阵法得出了管路中纯扭转波在通过管壁不连续处的波动形式的解,以此为基础分析了管壁材质以及厚度的差异对纯扭转波的透射系数的影响,并得出了管壁材料的密度与剪切模量的乘积相差越悬殊,隔离振动的效果越好,以及管壁几何结构不连续对隔振的贡献不大的结论.     

基于旁支式次级源的舰船液压管路低频脉动有源衰减

舰船液压系统的低频脉动伴随流体沿管路传递,产生结构振动的线谱。针对难以通过被动式衰减的低频脉动,设计旁支式次级源,进行有源衰减的研究。所设计的旁支式次级源采用压电陶瓷驱动,结构紧凑且增加了放大结构,从而提高了响应特性。搭建液压管路的有源控制系统,采用FxLMS自适应算法,进行多线谱脉动的控制实验。实验结果表明,旁支式次级源能够对多线谱低频脉动进行有效衰减,减小随流体传递的振动能量,且对原液压系统工作性能无影响。     

线谱激励的混沌隔振研究

一般的线性被动隔振系统因具有频率保持性而不能彻底隔离线谱激励,而对于非线性隔振系统则可能改变系统的频谱结构,特别是处于混沌状态时它的频谱是连续的宽频谱,从而可以从根本上解决线谱激励的隔振问题.为此从理论和实验两个方面对利用非线性隔振系统处于混沌状态下的宽频特征以消除或减弱特征线谱进行了研究.结果表明混沌隔振不仅对线谱有较好的隔离效果,而且整体隔振性能也比较好.     

航天器隔振器多目标优化方法

由于存在各种高频内部扰动,高精度航天器通常需要进行隔振设计,而被动隔振装置被广泛采用。在被动隔振装置设计中,抑制共振响应峰和隔离中高频振动存在很强的冲突性,需要进行多目标优化设计。建立了隔振系统的动力学模型,提出了以传递函数共振峰幅值和中高频衰减为目标函数的多目标优化模型;提出了基于分解的多目标进化算法对单级和两级隔振装置进行多目标优化的设计方法;对某空间隔振装置进行了数值仿真,结果验证了本文算法的有效性。     

基于MOEA/D的航天器隔振器多目标优化方法研究

由于存在各种高频内部扰动,高精度航天器通常需要进行隔振设计,而被动隔振装置被广泛采用。在被动隔振装置设计中,抑制共振响应峰和隔离中高频振动存在很强的冲突性,需要进行多目标优化设计。首先,建立了隔振系统的动力学模型,提出了以传递函数共振峰幅值和中高频衰减为目标函数的多目标优化模型;其次,提出了基于分解的多目标进化算法（MOEA/D）对单级和两级级隔振装置进行多目标优化的设计方法;最后,对某空间隔振装置进行了数值仿真,结果验证了本文算法的有效性。     

隔振系统的灵敏度分析

灵敏度分析是一种评价因设计变量或参数的改变而引起目标函数特性敏感程度的方法。通过对隔振系统的各个参数进行灵敏度分析,确定调整何种设计参数最为有效,从而合理地选择设计参数,可以大大简化隔振系统的优化设计过程。文中对各种灵敏度分析方法进行了分析比较,并应用Sobol′法和FAST法这两种全局灵敏度分析方法对双层隔振系统进行了灵敏度分析,其分析结果对于隔振系统的优化设计有重要的意义。     

载流管道在基础振动下的振动控制

根据舰船管道的实际情况 ,在载流管系的动态响应分析中引入基础振动的影响 .计算分析了舰船管道系统在流体激励、外部干扰力和基础振动情况下的动态响应 .研究了如何减小基础振动对管路系统振动的影响 ,通过计算分析 ,提出了比较有效的减振措施 .     

挠性接管隔振效果检测试验装置合理性的讨论

采用机电比拟的方法对挠性接管隔振效果检测试验装置进行了分析,针对欲达到的试验目的,定性地提出了组成试验装置的质量、弹性常数等应达到的要求.     

压力容器的声振时效——对声激振的探讨

根据振动时效对动应力分布的要求及压力容器的结构特点,通过对容器结构的固有频率、固有振型及其相应的动应力的分析,提出采用声激振来消除焊接残余应力以达到时效的目的,并在压力容器上成功地进行了声激振试验。     

用混合有限元模型分析船体振动问题研究

对混合有限元模型应用于船体振动分析的方法进行了讨论,并建立了某船的混合有限元模型,分别对其船体总振动和局部振动进行了计算.计算结果表明,混合有限元模型的总振动计算结果略小于迁移矩阵法,而局部振动计算结果与孤立模型存在较大差异.     

橡胶挠性接管特性研究

对橡胶挠性接管的静、动态特性进行了研究 .给出了橡胶挠性接管耐压强度的理论计算公式 ,建立了粘弹性管壁管道动态特性数学模型 ,并对方程组进行了求解     

机械振动谱图分析诊断

所有运行的机器都在振动,振动是机器的脉搏,是机器状况的表征。振动谱图则是振动的体现形式之一,是机械运行状态的变化在振动信息中的反映。文中简述振动测量的基本原理,归纳了识别振动谱图要经过频率计算、读谱等步骤,重点对倒频谱分析、功率谱分析法、复包络谱分析、时序模型参数分析法、最大熵谱分析法、自适应消噪法等现有的机械振动谱图诊断技术进行了分析比较,并对其应用前景给予预测和展望,得出各种诊断技术适用对象及其精度。这些结论对机械振动谱图的识别、分析、诊断提供了一定价值的依据。     

考虑多轴应力与共振影响的随机振动疲劳寿命预测

目前工程上计算结构随机疲劳寿命时,仍经常采用基于单轴拉-压疲劳寿命(Stress-Number of cycles,S-N)曲线的应力寿命方法。虽然使用简单方便,但这种方法不仅忽视了单轴S-N曲线且不能准确反映结构在多轴应力状态下的疲劳,还忽略了随机振动中共振对结构疲劳寿命的影响,因此该方法在预测结构在随机振动下的疲劳寿命时与实际寿命往往有较大误差。对此引入三轴因子来反映结构在随机振动下的多轴应力状态,同时推广得到其在频域上的表达式,并在此基础上引入非线性函数,提出了一个新的随机振动疲劳损伤参量——多轴振动因子。新的损伤参量不仅同时考虑了结构随机振动下的多轴应力状态与共振对疲劳寿命的影响,而且该损伤参量形式简单,便于工程应用。利用新的随机振动疲劳损伤参量,得到了适用于随机振动下的多轴S-N曲线,从而建立了一种新的随机振动疲劳寿命预测方法。通过对7075-T6和LY12CZ铝合金缺口试件的随机振动疲劳寿命进行预测,结果表明该方法较准确地预测了两种缺口试件随机振动下的疲劳寿命。     

基于Lyapunov指数谱的非线性隔振系统混沌运动参数区域预测

Lyapunov指数是定量描述系统运动状态的重要参数之一.讨论了Lyapunov指数谱的数值计算方法以及它和总时间的关系,利用混沌状态下系统的最大Lyapunov指数大于零的性质预测了非线性隔振系统处于混沌运动状态时两个可变参数的参数区域.     

封闭式爆炸容器小药量爆炸振动效应研究

为评估炸药在封闭容器内爆炸产生的振动效应对周围环境的影响,对封闭式爆炸容器小药量TNT炸药爆炸产生的爆炸振动效应进行了爆源邻近实地监测和测试。结果表明:小药量炸药爆炸引起的爆炸振动效应对距爆源100 m以外的普通砖结构民用住宅产生的速度强度远低于其临界峰值速度,不会对其结构产生明显影响。     

飞行器层板式前缘热管防热结构等效热分析

针对高超声速飞行器前缘尖锐部件所面临的严重气动热,提出层板式前缘热管防热结构。为避免前缘热管内复杂的两相传热传质计算,对高温热管蒸汽腔的传热进行了等效导热分析,讨论了蒸汽腔的等效导热系数的计算方法,与常规高温热管试验对比验证了计算方法的准确性。对该结构热防护效果的计算表明,当飞行器在34 km高度以7Ma速度飞行时,以IN718为管壁材料、Na为工质的层板式热管对头部半径为15 mm的前缘结构具有良好的热防护效果。