船体基座刚度对双层隔振系统隔振效果的影响分析

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1、2008年第1期(总第103期)内燃机与动力装置I.C.E&Powerplant2008年2月=设计研究>船体基座刚度对双层隔振系统隔振效果的影响分析王修敏,仇远旺,丁志龙,章炜(海军士官学校机电系,安徽蚌埠233012)摘要:用ANSYS模拟工程实例,对不同构造的基座形式进行了静力学分析。通过绘制传递率曲线,揭示了双层隔振系统中基座的结构形式对隔振效果的影响。关键词:双层隔振系统;传递率;静力学中图分类号:U664文献标识码:A文章编号:1673-6397(2008)01-0005-03EffectofStructureStrengthofPedestalonDoub

2、leIsolationSystemWANGXiu-min,QIUYuan-wang,DINGZhi-long,ZHANGWei(ElectromechanicalDepartment,NavalPettyOfficerAcademy,Bengbu233012)Abstract:BaseonacaseofprojectwithANSYS,thispaperanalyzedthestaticsonthedifferentstructureofpedestalanddrawedthetransmissionratiocurve.TheresultPresentshowthes

3、tructureofpedestalinfluenceondoubleisolationsystem.KeyWords:DoubleIsolationSystem;TransmissionRatio;Statics0前言双层隔振系统作为船舶动力设备减振降噪的新型装置,目前已广泛应用于各种船舶中。双层隔振系统通过抑制船舶设备的机械振动能量向船体结构的传递,使得船舶的舱室噪声与水下噪声大幅度降低,从而改善船舶的声学环境。我国的船舶设计人员近年来围绕着双层隔振装置开展了大量的理论与试验研究。本文以6135柴油发电机组的双层隔振装置设计为背景,充分考虑船体基座的弹性模量,运用A

4、NSYS软件对四种结构的船体基座进行静力学图1双层隔振系统力学模型刚度分析,探讨了船体基座的结构形式对该双层隔是有一定的弹性,并且会发生一定的位移形变。图振系统的影响,对双层隔振装置的设计以及提高性中,c1,c2为上下层隔振器的粘性阻尼系数,x1,x2能的途径提出了建议。为上下层质量块的绝对位移。x3即为基座发生的1模型的建立微小形变。m1为6135柴油机的质量,m2为中间质量块的质量,m3为基座的质量。k1,k2为上下层隔图1所示为一非刚性基座双层隔振系统的模振器的弹簧刚度,k3为基座的刚度。6135柴油机的型,非刚性模型与刚性模型的区别在于把基座看成作者简介:王修敏

5、(1962-),男,工学学士,海军蚌埠士官学校机电系主任,从事舰船轮机使用管理及结构、原理和维修教学。收稿日期:2007-12-10#6#内燃机与动力装置2008年2月主要参数如下:转速为1500rPmin,机组总尺寸(mm)m1&x1+k1(x1-x2)+c1(Ûx1-Ûx2)=F0sinXt为2500@900@1300,机组总质量为2800kg,单台发m2x&2+k1(x1-x2)-c1(xÛ1-xÛ2)+k2(x2-x3)电机功率为90kW。本文研究的即是基座刚度k3对+c2(xÛ2-xÛ3)=0隔振效果的影响。m3x3-k2(x2-x3)-c2(xÛ2-Ûx3)

6、+k3x3=0根据牛顿定律,可列微分方程如下:改为矩阵形式为:2-m1X+c1jX+k1-jXc1-k10H1(X)12-c1jX-k1-m2X+jXc1+jXc2+k1+k2-c2jX-k2H2(X)=020-c2jX-k2-m3X+c2jX+k2+k3H3(X)0H1(X),H2(X),H3(X)为位移频响函数。传递率函数H4(X)=k2#H2(X)+c2#j#X#H2(X)+k3#H3(X)。2双层隔振系统的静力学分析图2为四种不同结构形式的船舶基座,分别是普通加肋的基座,肋板加厚的基座,肋板加密的基座,加斜肋的基座,基座的尺寸是14m@3m,在进行图3普通加肋板

7、基座静力学分析结果静力学分析时,给其施加一个压强为10,000Pa的均匀载荷。下面我们具体计算出其刚度,然后再分析其对传递率曲线的影响。分别对这四种形式的船舶基座用ANSYS软件进行静力学分析,结果如图3~图6所示:图4肋板加厚基座静力学分析结果图5肋板加密基座静力学分析结果图2不同结构形式的船体基座2008年第1期王修敏,等:船体基座刚度对双层隔振系统隔振效果的影响分析#7#由图7可以看出,四种不同结构形式基座的传递率曲线在一阶波峰和二阶波峰处区别很小。在低频率区(0Hz~20Hz)、中频率区(50Hz~60Hz)都不能达到减振的效果。