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200英尺游艇加筋板流固耦合振动数值分析及减振设计开题报告

 2020-02-10 23:11:50  

1. 研究目的与意义(文献综述)

游艇是属于海上娱乐用高级耐用消费品。随着社会的快速发展,游艇的体量也越来越大。控制振动是游艇设计的重要组成部分,因为振动不仅产生噪声危害船员身体健康,同时振动还会对船上其他精密设备的运行有着影响。200英尺游艇已经属于超级游艇,而游艇作为高级消费品,舒适是游艇的重要特点,噪声控制是保证游艇舒适性的一个重要方面。因此,对游艇噪声以及振动控制在游艇设计方面占有重要地位。而现阶段由于在船舶在自身质量和强度上的控制,而游艇需要较轻的质量以保证自身能够以较高速度行驶,大多采用板或者加强筋板结构。因此对加筋板结构的流固耦合振动数值分析可以帮助我们更好的分析以及计算游艇的振动情况,从而指导优化大型游艇的结构。

本文旨在通过流固耦合的方法分析游艇加筋板的振动情况,运用lanczos方法进行加筋板的干模态分析,运用nastran中的源汇法计算单面流体作用时的湿模态、双面流体作用时的湿模态以及部分区域流体作用时的湿模态,从而出解答中提出结构设计新方案来控制减轻加筋板的振动情况。

本文的研究能够对游艇加筋板设计提供一定的指导,对其他船只的加筋板设计也提供一定的参考。

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2. 研究的基本内容与方案

本文拟定运用msc.patran建立加筋板的有限元模型,运用lanczos方法进行加筋板的干模态分析,运用nastran中的源汇法计算单面流体作用时的湿模态、双面流体作用时的湿模态以及部分区域流体作用时的湿模态。同时根据给定的输入载荷,对加筋板进行流固耦合振动频响分析,分析计算步长、模态阻尼以及模态截断等参数对计算结果的影响,并对模态法和直接法的计算结果进行比较分析。在满足强度的情况下,对结构合理的改变优化减小振动响应。

2.1基本内容

1、大型游艇加筋板流固耦合振动数值建模,根据图纸运用msc.patran建立加筋板的有限元模型。

2、加筋板的干模态分析,运用lanczos方法进行模态分析。

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3. 研究计划与安排

1、第1-3周 查阅相关资料,了解结构流固耦合振动数值计算方法,完成外文翻译,完成开题报告。

2、第4-5周 学习计算软件msc.patran/nastran,根据提供的设计图纸,完成结构有限元建模。

3、第6-8周 采用源汇法进行加筋板的流固耦合振动分析,分析流体不同作用工况下的振动模态。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 徐芹亮, 赵玉红, 李仁锋, et al. 大型豪华游艇结构振动分析与控制[j]. 噪声与振动控制, 2015, 35(5):56-59.

[2] 裴智勇, 吴卫国, 翁长俭. 高速船舱壁加筋板流固耦合振动分析[j]. 工程力学, 2003, 20(2):159-162.

[3] 曹正林, 彭勇. 高速船的振动特点及船底结构形式振动特性优化分析[j]. 中国水运月刊,2006, 4(12):17-19.

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