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高温环境船舶基座振动功率流特性研究

朱越 吴乙万 白鸿柏 邵一川 张培林

朱越, 吴乙万, 白鸿柏, 邵一川, 张培林. 高温环境船舶基座振动功率流特性研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(8): 1289-1295. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180295
引用本文: 朱越, 吴乙万, 白鸿柏, 邵一川, 张培林. 高温环境船舶基座振动功率流特性研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(8): 1289-1295. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180295
Zhu Yue, Wu Yiwan, Bai Hongbai, Shao Yichuan, Zhang Peilin. Vibration Power Flow Characteristics of Ship's Foundation in High-temperature Environment[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(8): 1289-1295. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180295
Citation: Zhu Yue, Wu Yiwan, Bai Hongbai, Shao Yichuan, Zhang Peilin. Vibration Power Flow Characteristics of Ship's Foundation in High-temperature Environment[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(8): 1289-1295. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180295

高温环境船舶基座振动功率流特性研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180295
详细信息
    作者简介:

    朱越(1994-), 硕士研究生, 研究方向为振动与噪声控制, 有限元技术, zhuyue19940920@126.com

    通讯作者:

    吴乙万, 讲师, 硕士生导师, wuyiwan@fzu.edu.cn

  • 中图分类号: U661.44

Vibration Power Flow Characteristics of Ship's Foundation in High-temperature Environment

  • 摘要: 船舶设备基座常工作于高温环境下,但在设计中并未考虑温度的影响。通过对Abaqus软件二次开发实现功率流计算功能,并以功率流作为评价指标,采用不同激励方案对不同温度条件、肘板厚度、肘板间距的设备基座进行研究。结果表明,肘板厚度和肘板间距在各阶固有频率处对基座纵向传递功率流影响并不一致;低阶固有频率处温度上升将会改变肘板厚度对功率流的影响趋势;高阶固有频率处温度升高加剧功率流的波动程度且使功率流变化更为复杂。
  • 图  1  平板结构内力(力矩)与位移

    图  2  功率流计算流程图

    图  3  验证算例的功率流矢量图

    图  4  钢基座初始结构参数

    图  5  基座有限元模型及载荷、边界条件布局

    图  6  原基座功率流曲线

    图  7  基座功率流随肘板间距变化

    图  8  基座功率流随肘板厚度变化

    表  1  45钢的热物理性质

    温度t/℃ 杨氏模量E/GPa 热膨胀系数α/℃
    20 210 11.59×10-6
    100 207 11.59×10-6
    200 202 12.32×10-6
    300 196 13.09×10-6
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    表  2  激励方案

    激励方案 具体方式
    1 单点激励, 单位力, 激励位置为点2
    2 单点激励, 单位力, 激励位置为点1
    3 多点激励(6个点), 各点均施加单位力
    4 面板上表面施加均布载荷, 7.29 Pa
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    表  3  原基座固有频率及振型

    阶数 固有频率/Hz 振型
    1 303.8 整体扭转
    2 475.5 整体弯曲
    3 648.5 连接板扭转
    4 659.0 连接板扭转
    5 768.5 连接板弯曲
    6 788.8 连接板弯曲
    7 792.5 连接板及腹板扭曲
    8 795.30 整体局部扭曲
    9 814.04 整体局部扭曲
    10 831.54 整体局部扭曲
    11 837.86 整体局部扭曲
    12 860.27 整体局部扭曲
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  • 收稿日期:  2018-06-09
  • 刊出日期:  2019-08-05

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