一种卧式水泵浮筏隔振系统的动态特性研究

论文摘要

浮筏隔振技术是一种有效的减振降噪技术,它能有效的抑制从机器至船体的振动传递,与其相关的理论与试验研究也成为隔振技术领域的研究热点。国内外学者对该系统的动态特性、振动响应已经做了大量工作。这些研究涉及舰艇军工方面的比较多,但是在民用方面还比较少,在工程实际应用中,目前还有许多理论问题有待解决。本文以实验室承担的工程项目为基础,通过研究卧式水泵浮筏隔振系统的动态特性,将浮筏隔振技术应用于工程实际,对于提高隔振效率、改善机器运行环境具有重要的理论意义和实用价值,具体研究内容如下：导纳功率流法是当前研究浮筏隔振系统功率流传递的有效手段,尤其适合分析筏体为梁、板等可以获得解析导纳的简单浮筏隔振系统。论文以循环水泵浮筏隔振系统为例,将整个系统简化为机组、上层隔振器、弹性筏架、下层隔振器、弹性基础等五个子结构,采用子结构导纳综合法建立了整机机构的动力学模型。并结合样机进行了数值计算与仿真,分析了浮筏隔振系统的功率流传递性能,为浮筏隔振系统的设计提供理论基础。利用有限元分析软件ANSYS对一工程实际应用的浮筏隔振系统进行了有限元建模和模态分析。首先对筏架、隔振器及系统进行了有限元建模,然后对筏架及系统进行了模态分析并得到了筏架及整个系统的部分振型,分析了筏架及系统的动态特性。并且对系统进行了谐响应分析,得到了浮筏系统一些关键节点的幅频动态响应曲线。在理论研究的基础上,建立了浮筏隔振系统的试验模态模型,采用移动锤击法采集各点的冲击数据和响应数据,识别整机的模态参数,将实验结果与有限元理论计算结果进行对比分析,验证理论分析的可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 隔振理论的发展
• 1.3 浮筏隔振技术的研究现状
• 1.4 浮筏隔振系统的功率流分析方法
• 1.5 本文的主要工作
• 2 浮筏隔振系统的动力学建模
• 2.1 引言
• 2.2 浮筏隔振系统的建模方法
• 2.3 浮筏隔振系统动力学建模
• 2.4 本章小结
• 3 浮筏隔振系统功率流传递特性分析
• 3.1 引言
• 3.2 隔振系统振动功率流
• 3.3 功率流传递特性分析
• 3.4 本章小结
• 4 浮筏隔振系统有限元建模及动态特性分析
• 4.1 引言
• 4.2 有限元法的建模过程及ANSYS软件简介
• 4.3 模态分析理论
• 4.4 浮筏隔振系统动态特性的有限元数值模拟
• 4.5 浮筏隔振系统的动态响应分析
• 4.6 本章小结
• 5 浮筏隔振系统试验模态研究
• 5.1 引言
• 5.2 试验模态分析原理
• 5.3 浮筏隔振系统的试验模态分析
• 5.4 试验分析
• 5.5 提高实验结构精度的几点讨论
• 5.6 本章小结
• 6 总结和展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目