1. 研究目的与意义（文献综述）

随着船载动力装置日益高速化以及安装基础的轻薄化和大型化，船舶作为一种复杂的组合弹性体结构，其振动越来越严重，这种情况使得关于船舶振动噪声控制技术的研究始终倍受关注。在各种噪声控制技术中,隔振是应用最为广泛的。浮筏隔振系统的结构组成为多个机组弹性的安装在一个公共筏架上，然后再将这个公共筏架弹性的安装在基础上。其隔振机理为利用两层弹性元件的阻尼和公共阀架的中间质量来控制并吸收、衰减弹性波,以获得好的宽频隔振效果。由于浮筏隔振技术具有隔振效果好、结构紧凑、附加质量少，抗冲击能力好，系统稳定性优异且布置灵活等优点，多年来已经成功在船舶、潜艇上得到广泛应用^[1]。早期的隔振系统为单层或双层隔振系统，对这些系统进行的研究为隔振体系的构建奠定了基础，但是他们都存在不可忽略的重大问题，如单层隔振系统的低频隔振效果差，系统稳定性差，双层隔振系统的中间质量较大，且低频区隔振效果亦不佳，无法满足军用舰船或其他大型舰船的需求。而浮筏隔振系统良好的隔振效果和广阔的应用前景近年来引起了国内外广大研究者们的极大关注，是未来动力机械主动隔振的基础平台，尤其在对隔振装置的紧凑性和动态稳定性要求都很高的舰船上，更有着广泛的应用前景。

自上世纪60年代，美国首先将浮筏隔振技术应用到舰船上，并使核潜艇上的辐射噪声降低了15-20db。70年代中后期，前苏联潜艇应用浮筏隔振技术，仅在1975~1985年期间其辐射噪声就下降了约30db^[2]。俄罗斯在某战舰上使用了框架式浮筏隔振系统，将所有的机器设备都安装在工字梁框架式筏架上，而筏架用减振器支撑在公共基础板上，这样振动经过衰减传递到船体，从而达到了控制噪声的目的。德国的某军用舰船采用了浮筏隔振技术，用振级落差来衡量隔振效果，其隔振效果可达到40db,在水下的辐射噪声可以下降10db以上^[3]。进入信息化时代后，对浮筏隔振系统和隔振理论的研究进入了一个新的高度。pan j^[4]选取导纳矩阵来解释系统动态特性，并且对板架式浮筏隔振系统进行建模，进而在该模型的基础上研究了隔振系统的传递特性。m. j. brennan^[5]选取阻抗综合法对浮筏隔振系统进行建模，并分析计算了隔振系统的传递特性。pan j^[6]研究了双隔振器浮筏隔振系统的建模和控制问题。w. j. choi等人^[7]使用高阶理论对浮筏隔振系统进行了功率流的分析。e. e. ungar和c. w. dietrich^[8]采用阻抗导纳建模方法分析隔振系统的隔振效果，他们考虑了设备的弹性、隔振器的驻波效应和基础的弹性对隔振效果的影响，指出要想让隔振系统取得好的隔振效果，机器和基础的导纳要小，隔振器的导纳要大。a o. skyes^[9]用机械阻抗导纳的方法研究隔振系统的非刚性，得出隔振器的驻波效应以及机器和基础的阻抗对隔振效果的影响。mak. cm等人^[10]通过以功率流作为评定标准，研究了浮筏隔振系统中主动隔振器在筏架上的安装位置对固有频率的影响，并提出了实时测量并自动搜索隔振器的最佳布局位置的算法。choi w j等人^[11]通过对浮筏隔振系统中复合材料阀架中间层材料的改变，以功率流为指标，研究了筏架的阻尼对浮筏隔振系统高频段模态的影响。wang z等人^[12]通过四端参数矩阵法建模，研究了周期性结构浮筏隔振系统中的功率传输，并通过优化结构参数，增大了隔振系统的工作带宽。

由于低噪声舰船对国防安全的重要性，国外对于浮筏隔振技术基本都是保密的，我国的科研工作者很晚才了解到一些关于浮筏隔振系统的信息。从“八五”开始,我国对舰船浮筏隔振系统逐步开展理论和应用方面的研究^[13]。祝华等^[14]通过建立浮筏隔振系统的动力学模型,并提出了基于模态阻抗综合法的全新建模方法。吴广明等^[15]研究分析了复杂隔振系统力学建模中模态机械阻抗综合法在振动分析中的应用,以浮筏隔振系统算例,通过分别将筏架设置为刚体和弹性体，讨论了筏架弹性对动态响应的影响。尚国清等^[16]全面阐述了浮筏隔振系统的各种建模方法的特点、适用性、局限性等。王国治等^[17]基于有限元的弹性体模型,对浮筏隔振系统的多种方案进行了模拟激励下的响应分析,讨论了影响隔振性能的结构与材料因素。邵汉林等^[18]基于信号能量的观点,分析了用振级落差评定浮筏隔振系统多扰动特性和多向隔振特性的原理,基于此提出了能量叠加的评定方法,并用实测数据进行了验证。祝华^[19]等采用试验方法研究了隔振器安装位置的偏差对隔振效果的影响规律,发现隔振器安装位置偏差量的变化可以明显影响高频段的隔振效果。杜奎^[20]等发现由于结构传递导纳小于输入导纳,筏体上下层隔振器非对齐安装更有利于降低宽频振动的传递。隔振器安装位置与预先设计位置的偏差对隔振效果的影响也是不能忽视的。yingli li^[21]等人通过建立12维自由度的浮筏隔振系统动力学模型，对安装有准零刚度特性隔振器的浮筏隔振系统进行了研究，发现了其在多自由度系统中具有低频隔振效果良好的特点。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容

（1）查阅文献了解浮筏隔振系统的基本原理；

（2）根据动力设备特征，接口和隔振系统要求设计浮筏隔振装置具体结构；

3. 研究计划与安排

第1-3周：完成开题报告和英文翻译；

第4-5周：完成毕业设计相关内容的总体方案设计；

第7-8周：完成毕业设计相关内容的详细方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨本磊. 船舶浮筏隔振系统振动特性分析[d]. 大连海事大学,2011.

[2] 杨龙. 浮筏隔振系统功率流传递特性及筏架有限元动力学分析[d]. 山东科技大学, 2008.

[3] z.-q. q u, selvam r p. hybrid expansion method for frequencyresponses and their sensitivities, part i: undamped systems[j]. journal ofsound amp; vibration, 2000, 238(3):369-388.