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《哈尔滨工程大学》 2010年
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典型船用设备与船体结构耦合抗冲击特性研究

王雷  
【摘要】: 本文以典型船用设备与某型舰船为研究对象,结合舰船设备及其与船体结构一体化抗冲击分析的相关理论,采用数值实验方法对舰船设备抗冲击特性进行研究。本文通过对舰船设备、船体结构进行抗冲击强度和变形分析,实现设备抗冲击安全性从基本理论到数值实验的应用,旨在为舰船设备抗冲击研究提供参考。 首先,在阅读国内外文献的基础上,分析国内外研究现状,进行深入细致的调研工作,归纳总结国内外关于船用设备抗冲击性能研究进展,提出进行舰用设备抗冲击强度分析的必要性,为后续研究奠定了基础。 其次,分析了典型船用设备刚度特性。以某主汽轮机低压汽缸为研究对象,主要应用了设备静刚度和动刚度理论,对低压汽缸进行三维实体有限元建模,分析不同工作状态下设备的静动刚度。通过数值实验结果分析,得到该设备的静刚度和动刚度特性,总结了工作状态对其影响规律。 再次,分别采用时域模拟法和频域模拟法(DDAM法)对某船用设备的抗冲击安全性进行了评估。基于德国军标BV0430-85,考虑设备非线性因素,总结了时域载荷下设备各不同构件冲击安全性的分析方法;并采用了频域模拟法(DDAM法)理论,对某典型涡轮增压机组进行抗冲击分析,并对其冲击安全性进行研究,得到了典型舰用设备的薄弱环节,并提出了合理化改进措施,为舰用设备抗冲击设计提供参考依据。 最后,研究了水下爆炸气泡脉动载荷对舰用设备和船体结构的毁伤特性。基于主从系统原理,结合设备与船体一体化模型,计入船体结构的弹塑性,研究气泡脉动载荷作用下舰用设备的冲击动响应,并总结气泡载荷作用下舰用设备与船体结构的响应规律,探究水下爆炸气泡对船用设备、船体结构的毁伤机理,为设备抗冲击相关研究提供参考。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U674.7

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