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基于虚拟仪器的船艇振动优化控制研究

张淑茳  
【摘要】:为了使船艇振动问题尽量在设计中消减或对已服役船艇进行必要的减振降噪,本文以我陆军装备某型锚泊系列巡逻艇的AutoCAD设计资料及振动实验资料为基础,利用AutoCAD二次开发工具VBA识读结构图纸,形成美国大型结构分析计算软件ANSYS可接受的结构参数数据库,实现船艇振动预报数据的智能化输入;利用先进的虚拟仪器技术,采用LabVIEW语言编程,探索性地构建了实用高效的船艇振动测试仪器;通过实验数据与计算结果的比较,验证仪器构建的正确性与精确度,同时为振动预报软件提供合适的激振力等按规范设计时的参数系数,形成比较完善的船艇振动优化控制系统。 本文形成的船艇振动预报数据智能化输入软件,具有通用性强、简单明了、顺序操作、实时提示、分步说明的主程序和程序主界面,易于学习、便于使用;本文利用ANSYS建模,并在考虑附连水质量的情况下,利用迁移矩阵法计算了计及剪切及剖面转动之船体梁的自由振动前5阶固有频率及振型。采用振型叠加法,计算了13个实验测点处的相应加速度值。初步证实了船艇振动预报数据智能化输入的可行性。 本文利用LabVIEW语言构建虚拟仪器数据处理软件,将由SCADA-Ⅲ数据采集前端得到的时域数据转化为加速度响应的频域数据,以实现数据的快速转换和实时分析。这也是本论文的创新点之一;本文的船艇振动优化控制思想,即充分利用和尊重了船艇原始的技术设计资料和实艇振动实验资料,又高度融合了AutoCAD二次开发、大型通用分析计算软件智能化输入建模、实验测试仪器虚拟化等先进技术手段,是解决船艇振动问题的新思路,且已证实是可行的新方法。


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