基于缩聚法的船体板架结构局部振动特性研究-船舶与海洋结构物设计制造专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 分类号： 密级： U D C ： 编号： 工学硕士学位论文 基于缩聚法的船体板架结构局部振动 特性研究 硕士研究生 ：谢晓忠 指 导 教 师 ：姚熊亮 教授 学 位 级 别 ：工学硕士 学科、专业 ：船舶与海洋结构物设计制造 所 在 单 位 ：船舶工程学院 论文提交日期 ：2014 年 1 月 论文答辩日期 ：2014 年 3 月 学位授予单位 ：哈尔滨工程大学 Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Degree of M. Eng Research on local vibration characteristics of hull plate frame structure based on condensation method Candidate: Xiaozhong Xie Supervisor: XiongYang Yao Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Design and Construction of Naval Architecture and Ocean Structure Date of Submission: January, 2014 Date of Oral Examination: March, 2014 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。 有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注 明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 作者(签字)： 日期： 年 月 日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作 的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进 行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的 全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一 署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文(□在授予学位后即可 □在授予学位 12 个月后 □解密后)由哈尔滨工程大学 送交有关部门进行保存、汇编等。 作者(签字)： 导师(签字)： 日期： 年 月 日 年 月 日 基于缩聚法的船体板架结构局部振动特性研究 摘 要 随着科技、军事的进步，海洋能源的开发以及海洋运输业的崛起，船舶与海洋结构 物日益呈现出向大型化、复杂化发展的趋势，其所承受的动态载荷及力学环境也变得异 常复杂，计算分析这类复杂结构的动力学响应问题的时间和费用急剧升高，如何快速准 确地实现这类大型复杂结构的动态特性预报与分析也就变得越来越重要。自由度缩聚技 术正是为了解决这类问题而被提出的。 在无阻尼结构自由度缩聚领域，求解精度和计算效率在过去五十多年中一直是众多 学者关注的问题，半个世纪以来在该领域产生了众多的方法，如 Guyan 法、Kuhar 法、 IRS 法及其子结构法、迭代缩聚法等。这些方法的提出使得自由度缩聚理论日臻成熟， 计算精度和效率均达到了较高的水平。 本文以“将现有缩聚技术应用于船舶结构局部振动特性研究领域”为主线，以实用 性为根本出发点，探究了各种方法的有效性及适用性，旨在为复杂船体结构的动力学问 题提供一种简单有效的解决方法。主要的研究工作安排如下： 首先，基于整体结构缩聚理论，将其应用于船体加筋板架结构的动力学分析，通过 板架结构的固有频率计算以及谐响应分析，得到各种方法的有效性，并推断出各种方法 的适用性； 其次，基于子结构缩聚理论，将其应用于船体加筋板架结构的动力学分析，通过板 架结构的固有频率计算以及谐响应分析，得到各种方法的有效性，并推断出各种方法的 适用性； 再次，针对目前设备、基座与船体耦合振动的工程问题，将整体结构缩聚法及子结 构缩聚法中效率、精度最高的两种缩聚法应用于其振动特性分析，探究这两种方法在复 杂结构的动力学分析中的有效性及工程适用性。将迭代子结构缩聚法应用于水面舰船结 构设备安装高度的优化设计，分析在不同的安装高度和相同激励力作用下，舱段底部的 振动响应。 最后，针对现有缩聚法存在的不足，结合缩聚理论和混合有限元法基本原理，提出 一种