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《第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要》2003年
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船用浮筏隔振系统的刚柔耦合动力学建模

王志刚  冯奇  
【摘要】:船用浮筏隔振系统的研究对提高船舶的生命力具有重要意义。浮筏系统具有良好的隔冲性能,广泛应用于船舶重要设备的振动隔离上。这样一个集集中质量,弹簧,阻尼和弹性连续体为一体的复杂动力学系统,其计算模型和计算方法的研究是一个崭新而有深度的课题。当前的船舶设备抗冲击理论研究中,为简化起见,对于船舶主机隔振系统的浮筏隔振系统,多简化为一个多刚体,多自由度的双层隔振系统,将机组,筏体等均视为刚性体处理,用多刚体理论建模。实际上,在浮筏系统中,机组由于刚性较好,一般可以视为刚体,但筏体相对机组而言较为单薄,而且面积大,不宜再像双层隔振那样把中间筏体视为刚体,而应把筏体作为一个弹性结构,视为弹性体,整个浮筏系统则为包含刚体与弹性体的振动系统,其运动不能用通常的多自由度振动微分方程描述,应该考虑其他方法。本文将浮筏系统考虑为刚柔耦合的双层隔振系统,利用柔性多体动力学知识导出了浮筏隔振系统的动力学振动方程。结合具体的算例,对考虑弹性变形和忽略弹性变形的浮筏系统系统模型的动力学固有特性进行比较分析,指出刚柔耦合动力学模型的全面性和合理性。该研究对浮筏系统的优化设计提供理论依据和参考,有一定的工程意义。

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