纵向激励下轴-壳耦合系统振动特性实验研究开题报告

 2022-01-05 07:01

全文总字数:4925字

1. 研究目的与意义(文献综述)

1、研究目的及意义

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2. 研究的基本内容与方案

3、基本内容

基于已有的加载和测量装置,建立轴-锥柱组合壳小尺度试验模型。由于水中试验较为复杂且不易实现,本部分研究仅在空气中进行试验。通过设计轴-壳耦合系统测试实验,采集轴系-壳体耦合系统的振动参数,分析其迫振动的特性。

试验方案设计

设计轴系-壳体耦合系统的模型,圆柱端放置在四个弹簧减振器上,模拟自由边界条件。由于壳体结构外表面较为规则,计划实验一共布置测点六个,三个测点在壳上,三个测点在轴上,如图所示。

纵向振动响应测试

实验设备主要包括加速度传感器六个,冲击锤一套和信号采集及处理系统。由于壳体结构外表面较为规则,计划实验一共布置测点六个,三个测点在壳上,三个测点在轴上。用冲击力锤在施加纵向的激励,通过多通道数据采集,得到相应的振动数据。通过实验,处理分析实验数据,得到在不同受力点得到的振动效果,为轴系-壳体耦合系统振动的研究提供实验支持。

数据处理

将采集到的信号通过整理,添加到Matlab中,通过对《信号处理技术基础》[14]和《信号分析与处理》[15]的学习参考,运用Matlab进行信号分析,通过改进的傅里叶变换进行数据处理等。做出振动频率图,通过对比分析,得出实验结论。

4、研究目标

将潜艇壳体简化成圆柱壳和圆锥壳,将推进轴系简化成多跨度梁结构,将轴承支撑视作弹簧阻尼,研究螺旋桨激励和艇体外部激励下系统耦合振动特性及传递规律,分析不同子结构振动之间的耦合作用,并以此为依据初步提出振动控制方法,揭示潜艇推进轴系-艇体系统的振动特性及传递关系,为潜艇的优化设计和减振降噪提供理论依据和基础性的技术支撑。

5、拟采用的技术方案及措施

将潜艇中部舱段简化成圆柱壳,艉部简化成截顶圆锥壳,推进轴系简化多跨度梁,轴承简化弹簧阻尼,螺旋桨激励视作是轴尾端的纵向力,艇体外部激励考虑为点激励这种形式,点激励视作是任一点的纵向力。通过仿真实验,进行对耦合系统的纵向单点激励多点相应的锤击激励实验,用力锤敲击激励点,利用BK公司的3660C型数据采集前端,采集传感器传回的力及加速度信号,并且导入信号分析系统,最后用分析软件的计算机对测试所得数据进行处理分析。

后期通过Matlab进行信号分析,通过傅里叶变换进行数据降噪等。做出振动频率图,通过对比分析,得出实验结论。

3. 研究计划与安排

3月18号之前,阅读相关参考文献,明确研究目标,上传最终版开题报告和外文翻译。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 张润泽. 梁-壳耦合结构振动特性研究[d]. 哈尔滨工程大学,2015.

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