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舰船用减速器壳体结构声振特性分析

舰船用减速器壳体结构声振特性分析

作者：范永波哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

减速器振动与噪声的大小是评价减速器性能好坏的重要指标之一,减速器的振动被视为整个舰船的关键振动源,它不仅可以辐射出大量的噪声而且振动波可以通过机座传递到整个船体,引起局部区域共振,进而影响仪器仪表的正常工作,另一方面,辐射... 详细信息

减速器振动与噪声的大小是评价减速器性能好坏的重要指标之一,减速器的振动被视为整个舰船的关键振动源,它不仅可以辐射出大量的噪声而且振动波可以通过机座传递到整个船体,引起局部区域共振,进而影响仪器仪表的正常工作,另一方面,辐射噪声会大大降低船员们的海上生活的质量。减速器的振动主要体现在减速器壳体的振动上,所以对它进行振动与噪声的分析对减弱减速器以及整体结构的振动与噪声具有重要的意义。本文从减速器壳体的振动问题出发,深入到由振动引起的噪声辐射的研究,基于有限元理论,利用Block Lanczos方法分析了减速器壳体结构的振动特性,研究了其振型特点,为以后的减振降噪提供了良好的研究基础。基于减速器壳体模态特性,对整个系统进行了频谱分析,激励载荷选择0~2000Hz白噪声随机激励,在此模拟载荷作用下,更接近实际条件下的载荷情况,由模态叠加法计算得到减速器壳体的关键点的振动加速度级响应。根据频谱图可以识别关键部位的振动特性,不仅为后续的声学分析提供了分析所需要的边界条件而且为以后结构的改进提供了方向。在减速器壳体的振动特性的基础上,已确定了声学计算的边界条件,得出了减速器壳体在1~1000Hz内的辐射声场的声功率。基于声振耦合理论,利用声学边界元方法,计算了1m外声场的声压分布以及典型位置的声压级响应,预测了减速器壳体在随机激励的情况下所辐射的声压的大小,为以后采取相应的降噪措施提供了有力的参考。为了研究阻尼对振动特性的影响,本文为减速器壳体的有限元模型添加了阻尼,通过对壳体表面敷设约束阻尼层和壳体内部灌注阻尼的研究,得出了添加阻尼条件下,减速器壳体的振动特性。由于减速器壳体的结构为多空腔、多肋板结构,实际情况下以灌注阻尼为主要减振方式,所以设计了缩比模型试验结构研究灌注阻尼特性,通过对比灌注阻尼前后不同测点的传递函数,探究灌注阻尼结构在所测试的整个频段内的减振效果,并与有限元模型计算结果进行了对比分析。在此基础上,除了对结构进行阻尼处理之外,针对减速器壳体结构提出一些改进性建议,并设计一种隔声罩来降低辐射噪声。

关键词：减速器壳体结构振动辐射噪声有限元法边界元法阻尼

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不同边界条件下土石混合体破坏机制研究

水文地质工程地质 2013年第3期40卷 48-51,68页

作者：范永波李世海侯岳峰冯春中国科学院力学研究所北京100190

土石混合体是非均匀、非连续的,在外力作用下,其内部应力分布是不均匀的,其真正的边界条件是等应力边界条件。现有的土力学实验机都是刚性边界加载,即按等位移边界条件加载,不适用于研究非均匀材料。基于此自行研制了等应力边界加载实验... 详细信息

土石混合体是非均匀、非连续的,在外力作用下,其内部应力分布是不均匀的,其真正的边界条件是等应力边界条件。现有的土力学实验机都是刚性边界加载,即按等位移边界条件加载,不适用于研究非均匀材料。基于此自行研制了等应力边界加载实验机,通过采用柔性压头和柔性底座施加等应力边界条件,研究两种边界条件下土石混合体抗剪强度参数的差异,同时采用课题组自行研发的CDEM(Continuum-based Discrete Element Method)计算软件,开展了相应的数值计算,结果表明,传统的等位移边界条件所得不均匀地质体参数明显大于同等条件下等应力边界条件所得参数(约20%),是偏不安全的。

关键词：土石混合体不同边界条件三轴实验

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基于GSI的锦屏地下厂房岩体参数研究

工程地质学报 2010年第6期18卷 956-962页

作者：范永波任爱武熊峥中国科学院力学研究所环境力学重点实验室北京100190 中国水利水电科学研究院北京100038 中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室北京100029

工程开挖卸荷后岩体参数研究一直是工程界关注的焦点,是稳定性评价的基础性工作。本文以锦屏地下厂房开挖工程为背景,通过对上下游边墙不同桩号段开挖揭露的岩体进行工程地质岩组划分,进行了开挖后岩体质量评价并对其进行分类,通过在GSI... 详细信息

工程开挖卸荷后岩体参数研究一直是工程界关注的焦点,是稳定性评价的基础性工作。本文以锦屏地下厂房开挖工程为背景,通过对上下游边墙不同桩号段开挖揭露的岩体进行工程地质岩组划分,进行了开挖后岩体质量评价并对其进行分类,通过在GSI(Geological Strength Index)评价体系中引入Jv(节理数/m3),使评价体系相对合理化,经回归分析,对不同风化程度的岩体进行了力学参数求解,发现内聚力及内摩擦角的计算值与建议值吻合较好。

关键词：岩体力学参数 GSI 高地应力锦屏地下厂房

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建筑基坑土钉支护时机探讨

水文地质工程地质 2006年第1期33卷 5-7页

作者：范永波杨素春胡社荣中国矿业大学资源与安全工程学院北京100083 北京城建设计研究总院岩土工程所北京100038

本文采用FLAC软件,通过建筑物基坑随开挖深度增加而变形的模拟,得出基坑每一阶段开挖及土钉支护条件下的位移发展演变规律,跟踪最大不平衡力变量的变化提出了最佳土钉支护时机。

关键词：数值模拟最佳土钉支护时机最大不平衡力

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Φ1000mm合成系统优化改造技术总结

小氮肥 2007年第10期35卷 1-3页

作者：范永波山东青岛碱业股份有限公司天柱化肥分公司平度266700

0 前言青岛碱业股份有限公司现有生产能力为合成氨(醇)130 kt/a,尿素160 kt/a,精甲醇40 kt/a,甲醛50 kt/a,硬脂酸40 kt/a,液体CO210 kt/a,热电装机容量1.2万kW.2006年对合成氨系统进行了30 kt/a的扩能改造,改造后合成氨(醇)生产装置能力... 详细信息

0 前言青岛碱业股份有限公司现有生产能力为合成氨(醇)130 kt/a,尿素160 kt/a,精甲醇40 kt/a,甲醛50 kt/a,硬脂酸40 kt/a,液体CO210 kt/a,热电装机容量1.2万kW.2006年对合成氨系统进行了30 kt/a的扩能改造,改造后合成氨(醇)生产装置能力为160kt/a,配套尿素生产装置能力为200 kt/a.φ1 000 mm合成系统优化改造是公司160 kt/a合成氨填平补齐工程扩能改造的核心组成部分.

关键词：改造技术合成系统优化改造青岛碱业股份有限公司尿素生产装置合成氨系统生产能力扩能改造