圆柱壳体振动特性研究与有限元计算验证

采用解析理论和有限元方法研究计算了圆柱壳体的固有频率与固有振型,发现环向封闭的圆柱壳具有同一节点形式的两种固有振型,对应两种固有振型的固有频率值相同。     

水下高速航行器壳体振动特性分析

随着超空化技术被用于水下航行器减阻提速,水下高速航行器的结构设计也成为热点。为了确保在设计范围内航行器不发生颤振,对水下高速航行器壳体的振动特性进行了研究。采用有限元分析软件ANSYS建立了三维有限元模型。考虑到实际问题的复杂性,在建模时做了适当简化,忽略对整体结构影响不大的小孔、小圆角、小倒角;将各段壳体间的连接视为刚性连接,建模时将其视为一体。采用分块Lanczos法对模型进行模态分析和研究,一共提取了前25阶自由振动模态。经过分析比较,排除零模态、合并相同模态,最终给出了其前11阶的固有频率和振型。分析结果表明壳体结构整体刚度较好,在理论上证明了壳体结构设计方案的可行性,为航行器壳体的结构设计提供了理论依据。     

超空泡水下航行体振动特性分析

用有限元方法分析了超空泡水下航行体的固有特性,计算了自由边界条件下超空泡航行体的振动特性,求出了固有频率和模态,并选取对其结构性能有重要影响的四类模态,即梁弯曲模态、呼吸模态、径向模态和轴向弯曲模态绘制了三维模态图.研究表明,超空泡水下航行体无阻尼自由振动的首阶模态为梁弯曲模态;呼吸模态发生的初始频率较高;径向模态发生的初始频率较低;轴向弯曲模态发生的频率比较集中,变形较为复杂.所得结果为今后开展进一步的超空泡航行体结构动力学研究提供了模型基础.     

汽轮机叶片表面激光熔复抗汽蚀研究

激光束由于功率大,工件热变形小,因此特别适用于精密零部件的修复工作．作者用激光熔复的方法对受浸蚀的汽轮机叶片进行了修复．文中介绍了合金粉末的选择、激光处理时工艺参数的确定、熔复层的金相组织及显微硬度、熔复层的抗汽蚀性能以及变形情况等问题．     

圆柱壳体结构振声传递特性试验研究

为了研究圆柱壳体的振声传递特性,首先对某内部含T型组合板结构的潜艇舱段缩比双层圆柱壳体开展了振动与辐射噪声测试;然后,基于谱相关系数和振声传递函数,分析了扫频激励下圆柱壳体结构的振声测试数据。两种方法的分析结果都表明:相对于T型组合板中水平板的振动,竖直板的振动对圆柱壳体辐射噪声贡献更大,由此证明控制竖直板的振动是一种有效降低此类圆柱壳体声辐射的方法。     

用有限单元法反算不稳定导热时汽轮机汽缸的放热系数

本文根据试验测定的汽轮机启动过程中汽缸的边界温度和机内的蒸汽温度,用有限单元法分别计算了两种启动工况下,蒸汽对汽缸的放热系数。这两种启动方式是:汽轮机在低真空下暧机30分钟后启动;汽轮机在冷态下直接启动。计算所得的蒸汽对汽缸的放热系数,可供分析船用汽轮机启动问题参考。     

曲面蜂窝板的弯曲特性仿真分析研究

蜂窝夹芯板是一种已经广泛应用于航空航天领域的复合材料结构。目前针对蜂窝夹芯板的研究多简化为平面蜂窝板问题的研究,然而在实际使用中大多数蜂窝板都是曲面结构。建立了圆柱形曲面蜂窝板的蜂窝节点坐标方程,并计算出了一段圆柱形曲面蜂窝板的节点坐标,之后利用ANSYS的APDL语言编程建立了该曲面蜂窝板三维模型,并针对曲面蜂窝板的两种典型受力情况进行仿真,获得了在这两种受力情况下曲面蜂窝板的力学行为。同时,还通过仿真分析研究了曲面蜂窝板变形量与其承载能力之间的关系,得到了曲面蜂窝板整体承载能力与蜂窝是否损坏的关系。     

舰船弹性支撑轴系振动特性研究

为研究柔性结构对轴系振动特性的影响,以某弹性支撑轴系为研究对象,考虑到筏架柔性及气囊刚度特性,建立了弹性支撑的桨-轴-筏架-基座模型,并用力锤敲击模态试验验证了该模型的可信度,再结合有限元法计算分析了弹性支撑结构对轴系纵向振动及横向振动的影响.结果表明:在弹性边界条件下,轴系模态和振动特性在0～100 Hz范围内发生了...     

双壳体潜艇磁场变化的实验研究与特性分析

双壳体潜艇的磁化特征与单壳体潜艇有较大区别,为了将其磁化特性分析清楚,建立了双层圆柱形铁壳桶的简易潜艇模型,并将其放置于地球磁场环境中,利用通电线圈产生的强大磁场对潜艇模型进行局部磁化;然后,以潜艇垂向磁场变化量作为分析对象,并结合舰船磁场规律、磁滞特性、退磁场等理论,对双壳体潜艇的磁场变化规律进行了定性分析。研究结果表明:双壳体潜艇的外壳磁化规律近似于单壳体潜艇,而由于外壳屏蔽地球磁场,内壳几乎只受到线圈磁化影响。该结论可以为舰船消磁作业等提供理论依据。     

Nanosys-300非球面曲面超精密加工系统的研究

一、引言 非球面曲面光学零件因其优良的光学性能而日益成为一类非常重要的光学零件。非球面光学零件在机载设备、卫星、惯性制导及惯性导航系统、激光制导系统、红外探测系统等国防科技工业领域,以及民用光电产品方面都有着重要而广泛的应用。 国外从20世纪60年代开始进行超精密加工技术的研究,非球面零件加工技术便是其中一个重要的组成部分。80年代以来,出现了许多新的     

火炮身管振动特性及减振研究

对火炮振动研究的现状作了详细的评述,指出了目前存在的问题,提出了新的研究方向．     

结构参数改变对舱壁结构振动影响的研究

舱壁结构是否合理直接影响到舱壁甚至整个潜艇的振动性能,为得到合适的舱壁结构参数,分别以舱壁板厚度、骨材数量、骨材截面大小为变化参数,以振动的均方法向速度为衡量振动优劣的标准,得到不同参数对应的舱壁振动的均方法向速度频响曲线,分析了振动随激振力频率、激振力作用方向、舱壁结构参数的变化规律,并以此为依据,设计了合理的结构形式和结构参数,得到了振动性能良好的舱壁。     

输电线路拉链式脱冰振动特性试验研究

为研究输电线路拉链式脱冰时的振动特征,针对220 kV两档输电线路,开展不同脱冰速度、脱冰方式和覆冰厚度条件下导线模拟脱冰试验,测量了导线脱冰过程中不同位置位移和张力的变化规律.试验结果表明:相比两档同时脱冰,拉链式脱冰时导线的动态响应较弱,但最大反向位移会低于覆冰静态位置,且当覆冰脱落至档中位置时此处导线张力瞬间减小...     

舵机减速机构动力学仿真与振动特性研究

鱼雷在运输和实航时环境复杂,会遇到各种外界激振源的影响,使舵机减速机构的传动精度降低,从而影响整个系统的制导精度和可靠性。以三级行星齿轮和蜗轮蜗杆减速机构为研究对象,建立动力学虚拟仿真模型,采用有限元分析法对其进行模态分析,得出固有频率和振型;将随机载荷的功率谱密度函数作为输入进行随机振动分析,仿真结果表明,舵机减速机构的输入轴、一级太阳轮齿以及蜗轮蜗杆啮合处所受振动量级较大,设计时需重点关注。     

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.     

基于VMD-Teager的非平稳振动时频特性研究

实际工程中采集的振动信号常为非平稳信号,频谱分析难以揭示该类信号的局部特征;提出基于变分模态分解(VMD)与Teager能量算子解调的非平稳振动信号时频分析法;对比研究了 VMD和经验模态分解(EMD)对3种典型非平稳振动信号(含噪声、冲击和间断信号)的分解;结果表明:VMD方法的抗混叠能力更强,具有更强的分解能力;利...     

双轨火箭橇轨道系统模态及振动特性研究

在火箭橇滑车高速运行过程中,其与滑轨之间的碰撞及耦合作用可能会引起共振并导致轨道系统受损。为避免该现象的发生,建立了典型双轨火箭橇轨道-承轨梁耦合模型,利用有限单元法对其进行模态分析和静力学分析。结果表明,建立的耦合模型准确可信,承轨梁能够有效减小滑轨垂向振动的振幅,降低两条滑轨之间的相互影响,并能大幅降低系统的固有频率;承轨梁还可以有效降低激励点处的振幅,对滑车运行等因素造成的滑轨振动具有较好抑制作用。     

涡轮阻尼器叶片区瞬态流动及 压力脉动特性研究

为了获取涡轮阻尼器叶片区液体压力的脉动特性,首先采用CFD数值计算和试验验证的方法,提取了某型涡轮阻尼器工作时液体瞬态流动特性参数;,然后,分析了叶片迎水面及背水面流场压力脉动规律。研究结果表明:内流场瞬态的漩涡和流动分离,造成内部压力分布不均,且呈周期性变化;泵轮叶片迎水面和背水面压力脉动的频率为叶轮转频的倍数值,主频为单倍叶轮转频。利用某涡轮阻尼器样机开展了相应的试验验证,试验结果与CFD分析计算结果吻合较好,验证了理论分析的正确性。     

局部腐蚀下耐压船体结构振动特性及稳定性研究

为探究局部腐蚀下耐压圆柱壳的承载特性,在均匀深水压力作用下,针对具有局部腐蚀的环加筋圆柱壳的振动特性及稳定性进行了研究,分析了腐蚀参数对振动特性与临界失稳载荷的影响。通过改变腐蚀面积、腐蚀位置和腐蚀深度,利用有限元软件NASTRAN进行系列仿真分析,得到了含有局部腐蚀环加筋圆柱壳结构的振动特性及失稳破坏模式。结果表明:当腐蚀深度大于3mm时,结构开始出现局部振动模态且固有频率单调下降;静水压力作用下带有局部腐蚀的环加筋圆柱壳一阶固有频率的平方与静水压力呈三段线性关系;在临界载荷方面,当腐蚀深度小于2mm时其对结构的临界失稳载荷几乎没有影响,当腐蚀深度大于2mm时临界载荷随即减小。     

双缸双作用舱底泵运动副磨损振动特性研究

针对因舱底泵全寿期振动特性掌握不够准确,致使修理过程中振动噪声难以控制,从而缺乏运动副不同间隙等边界条件下机械系统动力学模型的问题,以双缸双作用往复式舱底泵为研究对象,建立舱底泵传动装置运动学、动力学和整机振动特性计算模型,研究了舱底泵整机正常运转与曲轴颈和连杆运动副存在磨损故障下的振动特性,并进行了实验验证。结果表明:在曲轴颈和连杆运动副存在0.5 mm磨损间隙时,振动线谱在低频6.032 Hz处存在显著峰值,此特征可以作为判断曲轴颈和连杆运动副磨损故障的特征。