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《上海交通大学》 2012年
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舰用燃气轮机抗冲击数值模拟研究

耿盼盼  
【摘要】:在海战中,随着水中兵器的发展,水下非接触爆炸产生的冲击对舰船设备的安全威胁越来越大,燃气轮机作为舰船的动力装置,其抗冲击能力直接关系到舰船的生命力和战斗力。因此,用数值模拟方法对燃气轮机进行抗冲击性能研究具有重要意义。 本文针对燃气轮机结构的特点,结合舰船设备抗冲击分析的相关理论和数值试验方法(等效静力法、动态设计分析方法和时域模拟法),利用ANSYS软件,采用数值模拟方法对燃气轮机进行抗冲击计算分析,同时研究其在冲击载荷作用下结构的动态响应特性,得到了提高设备抗冲击能力的方法,所得结论可以对开展舰船设备抗冲击研究提供一定的参考。 首先,根据舰船设备的结构特点,研究燃气轮机的有限元建模技术,包括几何模型的合理简化、有限元网格的划分技术、模型的有效性验证和减振抗冲元件的模拟。 其次,对舰船设备抗冲击等效静力法、动态设计分析方法和时域模拟法进行了理论研究,分别用三种抗冲击分析方法对燃气轮机模型在垂向、横向和纵向进行冲击计算;根据燃气轮机的冲击响应,用国军标校核了其薄弱环节的冲击安全性,同时对支架进行了抗冲击设计;为了更全面了解结构在冲击载荷下的动态响应规律,时域模拟法中设置了大量载荷工况对其进行冲击加载。 (3)最后,对等效静力法、动态设计分析方法和时域模拟法三种抗冲击分析方法进行了比较,包括其冲击输入和结果输出,并对三种方法的优缺点和适用范围进行了总结,对舰船设备选用合适的抗冲击设计方法有所帮助。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U664.131

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