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筏架几何参数对隔振系统性能的影响分析

黎上达 刘彦

黎上达, 刘彦. 筏架几何参数对隔振系统性能的影响分析[J]. 中国舰船研究, 2017, 12(6): 108-113, 119. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.06.016
引用本文: 黎上达, 刘彦. 筏架几何参数对隔振系统性能的影响分析[J]. 中国舰船研究, 2017, 12(6): 108-113, 119. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.06.016
Shangda LI, Yan LIU. Effect analysis of geometric parameters of floating raft on isolation performance[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2017, 12(6): 108-113, 119. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.06.016
Citation: Shangda LI, Yan LIU. Effect analysis of geometric parameters of floating raft on isolation performance[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2017, 12(6): 108-113, 119. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.06.016

筏架几何参数对隔振系统性能的影响分析

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.06.016
基金项目: 

国家自然科学基金青年科学基金资助项目 61503354

详细信息
    作者简介:

    黎上达, 男, 1989年生, 硕士生

    通信作者:

    刘彦(通信作者), 男, 1979年生, 博士, 高级工程师

  • 中图分类号: U661.44

Effect analysis of geometric parameters of floating raft on isolation performance

知识共享许可协议
筏架几何参数对隔振系统性能的影响分析黎上达,等创作,采用知识共享署名4.0国际许可协议进行许可。
  • 摘要:   目的  为了研究几何参数对浮筏隔振系统性能的影响,  方法  运用参数化建模技术建立筏架的参数化有限元模型,以振级落差作为隔振效果的评价参数。在弹性筏架总质量不变的前提下,分析筏架几何参数对系统隔振性能和筏架固有频率分布的影响。  结果  结果表明:筏架的几何参数对浮筏隔振系统隔振效果的影响主要体现在中、高频段;筏架高度、长宽比、肋板数目是影响浮筏隔振系统隔振性能和筏架固有频率分布最重要的几何参数;调整筏架几何参数是避开机械设备激振频率的有效途径之一。  结论  所得结论对浮筏隔振系统设计具有一定的工程实用价值。
  • 图  1  平置板架式浮筏架

    Figure  1.  Floating raft with horizontal grillage

    图  2  浮筏几何参数

    Figure  2.  Geometric parameters of floating raft

    图  3  筏架结构参数化有限元模型

    Figure  3.  Parametric finite element model of floating raft

    图  4  浮筏隔振系统有限元模型

    Figure  4.  Finite element model of floating raft isolation system

    图  5  不同筏架总宽和总高组合的振级落差曲线

    Figure  5.  Curves of vibration level difference with FRW and FRH as variables

    图  6  不同筏架长宽比的振级落差曲线

    Figure  6.  Curves of vibration level difference with RATIO as a variable

    图  7  总高和肋板厚度变化时的振级落差曲线

    Figure  7.  Curves of vibration level difference with FRH and LBTK as variables

    图  8  上面板厚度和长度方向肋板数目变化时的振级落差曲线

    Figure  8.  Curves of vibration level difference with NOLLB and TLTK as variables

    图  9  上、下面板的厚度变化时的振级落差曲线

    Figure  9.  Curves of vibration level difference with TLTK and BLTK as variables

    表  1  浮筏筏架的几何参数

    Table  1.   Geometric parameters of floating raft

    序号 参数 含义
    x1 FRH 总高
    x2 FRL 总长
    x3 FRW 总宽
    x4 TLTK 上面板厚度
    x5 NOLLB 长度方向肋板数目
    x6 NOWLB 宽度方向肋板数目
    x7 BLTK 下面板厚度
    x8 LEL 长度方向肋板腰孔长
    x9 LEW 长度方向肋板腰孔宽
    x10 WEL 宽度方向肋板腰孔长
    x11 WEW 宽度方向肋板腰孔宽
    x12 LBTK 肋板厚度
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    表  2  不同总宽和总高组合时的筏架模态频率

    Table  2.   The natural frequencies of floating raft with FRW and FRH as variables

    阶数 模态频率/Hz
    FRH=0.728 m
    FRW=0.94 m
    FRH=0.430 m
    FRW=1.84 m
    FRH=0.159 m
    FRW=2.74 m
    1 447.56 331.06 123.11
    2 456.77 357.40 157.29
    3 462.74 357.53 221.31
    4 471.66 368.31 254.76
    5 492.77 368.49 280.86
    6 502.85 369.70 359.14
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    表  3  不同长宽比的筏架模态频率

    Table  3.   The natural frequency of floating raft with RATIO as a variable

    阶数 模态频率/Hz
    RATIO=1 RATIO=1.5 RATIO=2
    1 252.74 254.24 252.12
    2 379.47 315.59 258.04
    3 438.00 501.20 481.77
    4 541.42 509.52 541.67
    5 556.22 601.65 577.22
    6 727.42 689.63 585.36
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    表  4  不同总高和肋板厚度组合时的筏架模态频率

    Table  4.   The natural frequencies of floating raft with FRH and LBTK as variables

    阶数 模态频率/Hz
    FRH=0.18 m
    LBTK=0.015 2 m
    FRH=0.24 m
    LBTK=0.011 1 m
    FRH=0.30 m
    LBTK=0.008 7 m
    1 198.12 249.08 291.45
    2 269.18 336.41 391.08
    3 400.68 488.61 556.13
    4 428.97 518.27 582.22
    5 495.90 594.27 665.28
    6 590.70 684.61 741.89
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    表  5  不同上面板厚度和长度方向肋板数目组合时的筏架模态频率

    Table  5.   The natural frequencies of floating raft with NOLLB and TLTK as variables

    阶数 模态频率/Hz
    NOLLB=2
    TLTK=0.022 1 m
    NOLLB=6
    TLTK=0.019 7 m
    NOLLB=10
    TLTK=0.015 7 m
    1 168.65 265.41 262.33
    2 253.57 360.36 346.93
    3 257.70 420.84 492.14
    4 304.80 508.28 517.12
    5 358.53 528.99 589.65
    6 379.80 647.89 654.33
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    表  6  不同上、下面板厚度组合时的筏架模态频率

    Table  6.   The natural frequencies of floating raft with TLTK and BLTK as variables

    阶数 模态频率/Hz
    TLTK=0.010 m
    BLTK=0.025 m
    TLTK=0.014 m
    BLTK=0.021 m
    TLTK=0.017 5 m
    BLTK=0.017 5 m
    1 246.15 259.97 263.48
    2 332.86 345.04 348.19
    3 475.10 490.28 494.19
    4 497.96 515.21 519.50
    5 570.96 587.96 592.25
    6 641.69 654.31 657.46
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-06
  • 网络出版日期:  2017-11-28
  • 刊出日期:  2017-12-08

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