学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于三梁模型的三体船总振动分析

作　者: 王肖景
导　师: 林哲
学　校: 大连理工大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 三体船总振动三梁模型迁移矩阵法
分类号: U661.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

三体船作为一种新型的高性能船舶,其拥有诸多优点,尤其是在军舰上的优势,是目前国内外设计研究的热点船型之一,有着宽泛的需求和很好的发展前景。近些年,英、美、澳等国非常注重三体船优势的性能,且计划把三体船列为“下一代船型”,纷纷提高研究力度。虽然国内外对三体船的研究已广泛展开,集中在水动力和船型的研究上,尤其是兴波阻力、侧体布局和耐波性。近几年,也出现了对操纵性、粘性阻力CFD计算的研究,但在总体振动方面的研究甚少。仅有少量文献对三体船的总体振动做了简略的计算。而总振动是三体船型重要的性能,对三体船总振动方面的研究迫切需要开展,该方向的研究具有非常重要的学术理论意义与工程应用价值。(?)维有限元法计算船体总振动时很方便,计算低阶的固有频率较准确,但是计算船体梁的高阶频率时与三维有限元法的计算结果有较大的误差,并且振动阶数越高,该方法越不准确。尽管三维有限元方法会更加准确,但其工作量非常大,需要具备一定的条件。所以本文采用三梁模型对三体船进行简化,进而做总振动计算。运用迁移矩阵法,并且编制了程序语言。将该程序计算出的结果与有限元计算软件Ansys建立的模型求出的结果进行比较,误差只有0.3Hz左右,从而证实了本文采用的三梁模型计算三体船总振动的有效性和可靠性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-20
  1.1 研究背景及意义  8
  1.2 三体船建造及理论的国内外发展概述  8-16
    1.2.1 三体船建造的国内外发展概述  8-15
    1.2.2 三体船理论的国内外发展概述  15-16
  1.3 三体船的特点及其优缺点  16-17
    1.3.1 三体船特点  16
    1.3.2 优越性  16-17
    1.3.3 缺点  17
  1.4 船体总振动  17-18
    1.4.1 振动的危害  17-18
    1.4.2 总振动计算的概述  18
  1.5 本文主要研究内容  18-20
2 梁的振动理论及迁移矩阵法  20-27
  2.1 梁的弯曲振动  20-23
    2.1.1 贝努利-欧拉梁的振动  20-21
    2.1.2 铁摩辛柯梁的振动  21-23
  2.2 迁移矩阵法  23-27
    2.2.1 概述  23-24
    2.2.2 状态矢量及其构成  24
    2.2.3 坐标系与符号规则  24
    2.2.4 应用迁移矩阵法求解梁的自由振动  24-27
3 三体船动力微分方程式  27-40
  3.1 三梁模型  27
  3.2 连接桥的简化  27-30
    3.2.1 确定线弹簧的刚度值  28-29
    3.2.2 确定角弹簧的刚度值  29-30
  3.3 建立三梁模型的动力微分方程式  30-40
    3.3.1 研究对象为三体段  30-37
    3.3.2 研究对象为单体段  37-40
4 迁移矩阵法求解动力微分方程式  40-50
  4.1 研究对象为三体段  40-48
  4.2 研究对象为单体段  48-50
5 三梁模型计算  50-57
  5.1 算例模型  50-51
  5.2 有限元建模  51-52
    5.2.1 有限元法的基本思想  51
    5.2.2 创建ANSYS模型  51-52
    5.2.3 节点建模  52
    5.2.4 模态分析  52
  5.3 建立整船有限元模型  52-56
    5.3.1 坐标系  52
    5.3.2 材料参数  52
    5.3.3 单元  52-55
    5.3.4 计算结果  55-56
  5.4 结果分析  56-57
结论  57-59
参考文献  59-62
附录A 矩阵[C]的推导  62-66
附录B 三体段矩阵[S]_2的推导  66-73
附录C 梁的参数统计  73-75
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  75-76
致谢  76-77

基于三梁模型的三体船总振动分析

内容摘要

全文目录

相似论文