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双层圆柱壳在均匀轴压下的屈曲行为

舰船科学技术 2024年第2期46卷 15-22页

作者：聂露清王黎辉唐文献江苏科技大学机械工程学院江苏镇江2120001

对双层不锈钢圆柱壳在均匀轴压下的屈曲性能进行研究,分别设计、制作和测量了3个名义相同的双层圆柱薄壳,其长径比均为1.7。通过对试样进行轴向压缩试验获得其载荷位移曲线和极限强度,采用弧长法对试样进行非线性屈曲分析,得到平衡曲线... 详细信息

对双层不锈钢圆柱壳在均匀轴压下的屈曲性能进行研究,分别设计、制作和测量了3个名义相同的双层圆柱薄壳,其长径比均为1.7。通过对试样进行轴向压缩试验获得其载荷位移曲线和极限强度,采用弧长法对试样进行非线性屈曲分析,得到平衡曲线和临界载荷并与试验结果进行对比。另外采用数值分析法研究双层圆柱壳的缺陷敏感性,进而推测出一种用于评估双层圆柱壳承载能力的理论公式。结果表明,双层圆柱壳的平均极限强度约为单层的1.85倍,双层圆柱壳是缺陷敏感结构,其缺陷敏感性与内层壳体缺陷敏感性趋于一致,且双层圆柱壳的缺陷敏感性随长径比的增加而降低,试验结果、数值计算和理论预测具有较高一致性。

关键词：轴向压缩双层圆柱壳屈曲分析缺陷敏感性

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双层圆柱壳舷间振动传递及控制研究

舰船科学技术 2022年第24期44卷 6-10页

作者：于安斌赵应龙郑伟涛海军工程大学振动与噪声研究所湖北武汉430033 船舶振动噪声重点实验室湖北武汉430033

为研究水中隔振特性,基于FEM/AML技术并采用“双层壳方法”,建立内壳充液且舷间由弹簧连接的有限长双层圆柱壳模型。通过与实体网格法进行对比,验证了“双层壳方法”的可靠性。研究水介质和弹簧对隔振特性的影响并提出一种水中隔振装置... 详细信息

为研究水中隔振特性,基于FEM/AML技术并采用“双层壳方法”,建立内壳充液且舷间由弹簧连接的有限长双层圆柱壳模型。通过与实体网格法进行对比,验证了“双层壳方法”的可靠性。研究水介质和弹簧对隔振特性的影响并提出一种水中隔振装置,结果表明:舱内水介质和舷外水介质会降低外壳的固有频率;舷外水介质降低了外壳的振动幅值且在低频会增大壳体的辐射声功率;舷间水介质发生“振动短路”,降低了隔振器的隔振性能;设计的气囊与隔振器相结合的水中隔振装置可有效提升隔振性能,0~500 Hz范围内的均方振速总级可减小3 dB,辐射声功率总级可减小10 dB。

关键词：双层圆柱壳水介质弹簧气囊隔振

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双层圆柱壳结构减振设计及模型试验研究

船舶力学 2016年第1期20卷 148-158页

作者：夏齐强楼伟锋陈志坚海军装备研究院上海200235 海军工程大学舰船工程系武汉430033

为降低双层圆柱壳动力舱结构振动辐射噪声,对双层圆柱壳进行了减振设计和模型试验研究。基于环肋结构增抗原理和模态振动控制理论,提出了非均匀阻抗增强环肋结构形式;为减小双层壳间振动波的传递,将阻振质量和粘弹性夹层引入到实肋板结... 详细信息

为降低双层圆柱壳动力舱结构振动辐射噪声,对双层圆柱壳进行了减振设计和模型试验研究。基于环肋结构增抗原理和模态振动控制理论,提出了非均匀阻抗增强环肋结构形式;为减小双层壳间振动波的传递,将阻振质量和粘弹性夹层引入到实肋板结构设计中,采用波动理论分析了复合阻波特性。联合应用非均匀阻抗增强环肋和复合阻波肋板设计了一种双层壳模型,并开展了空气中两端简支和水下悬浮激振试验;将设计模型测试结果和数值仿真计算结果与基准模型进行了分析比较。结果表明:设计模型较原结构振动明显减弱,具有较好的减振效果,验证了双层壳结构减振设计的有效性。

关键词：双层圆柱壳减振设计阻抗增强复合阻波模型试验

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双层圆柱壳内外壳振动与声辐射相似性研究

船舶力学 2012年第11期16卷 1329-1336页

作者：陈美霞牟彬杰魏建辉张晓宇华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074

文章基于有限元/边界元方法计算了双层圆柱壳空气中的固有模态以及在水下激励力作用下的振动与声辐射响应,分析了内外壳振型的相似性,提出用相似性系数来描述振型的相似程度。最后分析了不同轴向位置处的内外壳响应相似程度,得出了一些... 详细信息

文章基于有限元/边界元方法计算了双层圆柱壳空气中的固有模态以及在水下激励力作用下的振动与声辐射响应,分析了内外壳振型的相似性,提出用相似性系数来描述振型的相似程度。最后分析了不同轴向位置处的内外壳响应相似程度,得出了一些结论:双层壳内外壳具有很强的相似性;实肋板处的相似性更好。本文为潜艇实验测点布置位置的研究提供了一定的理论根据,具有一定的实用价值。

关键词：双层圆柱壳模态振动声辐射相似性

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计及层间水的水下双层圆柱壳声振特性研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2020年第8期48卷 109-114页

作者：王献忠林鸿洲江晨半顾鑫武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学交通学院湖北武汉430063

建立了计及层间水的水下双层圆柱壳声振模型.基于精细积分法,获取内外壳的场传递矩阵,采用两种思路推导了环形板的点传递矩阵,分别提出了外流场和层间水的声压近似表达式,组装得到计及层间水的水下双层圆柱壳声振耦合方程,并考虑了内外... 详细信息

建立了计及层间水的水下双层圆柱壳声振模型.基于精细积分法,获取内外壳的场传递矩阵,采用两种思路推导了环形板的点传递矩阵,分别提出了外流场和层间水的声压近似表达式,组装得到计及层间水的水下双层圆柱壳声振耦合方程,并考虑了内外壳两端弹性边界的影响,结合内外壳和外流场及层间水的声固耦合作用,实现计及层间水的水下双层圆柱壳振动和水下辐射声场解.将理论值与模型试验结果进行对比,验证了该双层圆柱壳声振模型的可靠性和有效性,并分析了四类约束刚度对水下双层圆壳声振特性的影响规律.结果表明:弹性约束位置对于高阶模态的固有频率影响比低阶模态大;水下双层圆柱壳约束边界的轴向刚度、周向刚度和径向刚度对水下辐射噪声均较大.

关键词：双层圆柱壳任意边界振动声辐射层间水

含负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳声振性能分析

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振动与冲击 2018年第18期37卷 138-144页

作者：夏利福杨德庆上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院高新船舶与深海开发装备协同创新中心海洋工程国家重点实验室上海200240

在保证结构承载能力的前提下,设计了含轻量化、减振降噪性能优良的负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳结构,探索将其应用于潜艇动力设备舱舱段,以降低因动力设备引起的振动与噪声。通过调节超材料肋板宽度,可改变双层圆柱壳结构的整体刚度... 详细信息

在保证结构承载能力的前提下,设计了含轻量化、减振降噪性能优良的负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳结构,探索将其应用于潜艇动力设备舱舱段,以降低因动力设备引起的振动与噪声。通过调节超材料肋板宽度,可改变双层圆柱壳结构的整体刚度,调节超材料功能基元壁厚、角度以及基元层数可改变双层圆柱壳结构的隔振及声辐射性能;研究了保持肋板总质量不变条件下,超材料功能基元层数对双层圆柱壳结构隔振与声辐射性能的影响;给出了不同超材料肋板结构宽度、功能基元负泊松比及基元层数下双层圆柱壳结构的强度、固有频率、加速度响应级、振级落差、振动传递率以及辐射声功率。通过与常规双层圆柱壳结构对比,证实了采用负泊松比超材料肋板的双层圆柱壳结构轻量化优势与低噪声性能。

关键词：双层圆柱壳超材料振动声辐射负泊松比材料

水中聚能战斗部毁伤双层圆柱壳的数值模拟与试验研究

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兵工学报 2018年第1期39卷 38-45页

作者：李兵刘念念陈高杰张阿漫 91439部队哈尔滨工程大学船舶工程学院

为研究聚能战斗部的水下作用特性,基于光滑粒子流体动力学-有限元方法耦合算法,模拟了聚能战斗部对双层圆柱壳结构的毁伤过程。分析金属射流的形成和射流速度衰减规律,研究高速金属射流、强冲击波与气泡载荷联合作用下对双层圆柱壳结构... 详细信息

为研究聚能战斗部的水下作用特性,基于光滑粒子流体动力学-有限元方法耦合算法,模拟了聚能战斗部对双层圆柱壳结构的毁伤过程。分析金属射流的形成和射流速度衰减规律,研究高速金属射流、强冲击波与气泡载荷联合作用下对双层圆柱壳结构的毁伤模式和毁伤特性,并进行了海上模型试验验证。数值模拟与试验结果吻合良好。研究表明:水中聚能战斗部对双层圆柱壳结构的破坏载荷主要有金属射流、冲击波载荷及气泡载荷3种,金属射流穿透力强,造成结构的局部小尺寸破口;冲击波载荷及气泡载荷作用面积大,引起结构的大面积破口及塑性凹陷。

关键词：聚能战斗部金属射流双层圆柱壳毁伤特性

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双层圆柱壳的抗冲击特性研究

船舶力学 2010年第11期14卷 1284-1289页

作者：唐永刚江苏省无锡交通高等职业技术学校江苏无锡214151

为提高水下航行器的隐身性能,通常在其表面敷设各种声学覆盖层,由于声学覆盖层含有空腔的特殊结构形式,该结构形式在受到爆炸冲击波作用时,腔体将产生变形并吸收能量,从而改善水下航行器的抗冲击性能。文章基于ABAQUS软件,研究了敷设声... 详细信息

为提高水下航行器的隐身性能,通常在其表面敷设各种声学覆盖层,由于声学覆盖层含有空腔的特殊结构形式,该结构形式在受到爆炸冲击波作用时,腔体将产生变形并吸收能量,从而改善水下航行器的抗冲击性能。文章基于ABAQUS软件,研究了敷设声学覆盖层的加筋双层圆柱壳结构的冲击特性,得到了敷设声学覆盖层的双层圆柱壳结构的抗冲击性能随声学覆盖层敷设方式及其结构形式的变化规律;并在此基础上,给出了兼具抗冲和隔振功能的声学覆盖层结构设计及性能参数的优化建议。

关键词：双层圆柱壳声学覆盖层爆炸冲击波抗冲性能

双层圆柱壳噪声预报及统计能量参数灵敏度分析

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振动与冲击 2007年第7期26卷 50-53页

作者：刘小勇盛美萍行晓亮雷烨西北工业大学航海学院西安710072

采用统计能量分析方法,建立水下有限长双层圆柱壳体结构机械噪声预报模型。在已知内层壳体振动速度的情况下,计算出流场中距外层壳体一定距离处的声压级。利用统计能量分析软件AutoSEA2进行建模仿真,通过对统计能量分析重要参数的敏感... 详细信息

采用统计能量分析方法,建立水下有限长双层圆柱壳体结构机械噪声预报模型。在已知内层壳体振动速度的情况下,计算出流场中距外层壳体一定距离处的声压级。利用统计能量分析软件AutoSEA2进行建模仿真,通过对统计能量分析重要参数的敏感性分析,得到了一些有价值的结论,对水下结构声学设计具有重要意义。

关键词：双层圆柱壳噪声预报统计能量分析灵敏度