一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)耦合多載荷識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于船舶減振降噪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)耦合多 載荷識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械振動(dòng)噪聲是船舶低速航行時(shí)的主要噪聲源，機(jī)械設(shè)備進(jìn)行彈性安裝是保證達(dá) 到目標(biāo)噪聲的重要手段。對(duì)于大型隔振裝置，一般通過多個(gè)大型隔振器與基座相連，機(jī)械設(shè) 備振動(dòng)激勵(lì)通過隔振裝置傳遞至基座引起水下聲輻射，隔振器與基座安裝面則是振動(dòng)傳遞 的主要通道。隔振裝置的動(dòng)態(tài)載荷是船舶振動(dòng)聲輻射估算必不可少的輸入?yún)?shù)；且可依據(jù) 隔振設(shè)計(jì)要求對(duì)隔振裝置動(dòng)態(tài)載荷進(jìn)行評(píng)估，這是工程中控制輻射噪聲的重要手段。
[0003] 目前船舶中機(jī)械設(shè)備動(dòng)態(tài)載荷的頻域識(shí)別方法包括兩種：
[0004] 1)基于隔振器阻抗特性的識(shí)別方法；
[0005] 2)基于激勵(lì)點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)之間傳遞函數(shù)求逆的識(shí)別方法。
[0006] 原春暉（機(jī)械設(shè)備振動(dòng)源特性測(cè)試方研宄.武漢：華中科技大學(xué)博士論文，2006) 對(duì)兩種方法進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。郭榮等（一種基于正則化和奇異值分解的結(jié)構(gòu)載荷識(shí)別方 法。發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)?01310073284. 2)針對(duì)點(diǎn)接觸載荷，采用Tikhonov正則化法對(duì)載荷 進(jìn)行識(shí)別。龐福振等（不平衡激勵(lì)力間接測(cè)量方法。發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)?01210185489. 5) 針對(duì)點(diǎn)接觸安裝設(shè)備提供不平衡激勵(lì)力及不平衡彎矩聯(lián)合作用時(shí)設(shè)備對(duì)船體激勵(lì)載荷的 間接測(cè)量方法。以上方法為將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，通常認(rèn)為設(shè)備安裝機(jī)腳、隔振器及基座三者 接觸部位都是"點(diǎn)"而不是有一定面積的接觸"面"，所考慮的力和響應(yīng)的作用面積均被簡(jiǎn) 化為一個(gè)點(diǎn)。這種點(diǎn)接觸假設(shè)在接觸面相對(duì)比較小的情況下成立，適應(yīng)于輔機(jī)設(shè)備。
[0007] 對(duì)于船舶大型浮筏隔振裝置，其隔振器與基座接觸面大（最大尺寸接近0. 5米）， 安裝面上載荷以及響應(yīng)速度為空間分布形式，不再滿足點(diǎn)接觸假設(shè)，且多個(gè)安裝面之間還 存在動(dòng)態(tài)耦合，急需新的動(dòng)態(tài)載荷識(shí)別方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)耦合多載荷識(shí)別方法，能夠 針對(duì)隔振器與基座接觸面大的船舶大型浮筏隔振裝置進(jìn)行多載荷識(shí)別，并充分考慮到各安 裝接觸面之間的動(dòng)態(tài)耦合
[0009] -種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)耦合多載荷識(shí)別方法，大型船舶隔振裝置中包括下層 隔振器和上層隔振器，其中上層隔振器與設(shè)備相連，下層隔振器與基座相連，下層隔振器和 基座之間具有η個(gè)安裝接觸面，其中最大尺寸與基座振動(dòng)波長(zhǎng)相近，該方法包括如下步驟： [0010] 第一步、對(duì)于每個(gè)安裝接觸面均進(jìn)行離散，每個(gè)安裝接觸面離散后獲得若干子面 積；每個(gè)子面積測(cè)點(diǎn)滿足點(diǎn)接觸。
[0011] 第二步、在不安裝隔振裝置的情況下，在基座面板和船體結(jié)構(gòu)上選取m個(gè)響應(yīng)點(diǎn)， m > η ;對(duì)于第k個(gè)安裝接觸面，其離散獲得Nk個(gè)子面積。
[0012] 獲取第i個(gè)子面積與第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)Yij,其中k = 1，2,…，n ;i = 1，2，...，Nk;j = 1，2，...，m〇
[0013] 則第k個(gè)安裝接觸面與第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)之間的形成的傳遞函數(shù)為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)禪合多載荷識(shí)別方法，所述大型船舶隔振裝置包括下層 隔振器和上層隔振器，其中上層隔振器與設(shè)備相連，下層隔振器與基座相連，下層隔振器和 基座之間具有n個(gè)安裝接觸面，其中最大尺寸大于或者等于基座振動(dòng)波長(zhǎng)的1/3,該方法的 特征在于，包括如下步驟： 第一步、對(duì)于下層隔振器與基座連接的每個(gè)安裝接觸面均進(jìn)行離散，每個(gè)安裝接觸面 離散后獲得若干子面積；每個(gè)子面積測(cè)點(diǎn)滿足點(diǎn)接觸； 第二步、在不安裝隔振裝置的情況下，在基座面板和船體結(jié)構(gòu)上選取m個(gè)響應(yīng)點(diǎn)，m>n;對(duì)于第k個(gè)安裝接觸面，其離散獲得Nk個(gè)子面積； 獲取第i個(gè)子面積與第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)Yy，其中k= 1,2，…，n;i= 1，2，...'Nk。. = 1，2，...'m; 則第k個(gè)安裝接觸面與第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)之間的形成的傳遞函數(shù)為
第k個(gè) 安裝接觸面與111個(gè)響應(yīng)點(diǎn)之間的形成的傳遞函數(shù)矩陣為&^{電也...HJ;所有安裝接 觸面形成的分布傳遞函數(shù)矩陣為化}mX"=化1&...HJT; 第=步、在安裝了隔振裝置的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)船舶上設(shè)備，測(cè)試第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)的振動(dòng)速度 自譜及賦相自譜，獲得響應(yīng)Vj，共m個(gè)響應(yīng)點(diǎn)的響應(yīng)構(gòu)成響應(yīng)向量{V}m={ViV2 ...V"J; 第四步、則隔振器和基座之間所有安裝接觸面上載荷機(jī)n為：的。=[H広扣1。 為對(duì)化}mx。采用奇異值分解求偽逆。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)禪合多載荷識(shí)別方法，其特征在 于，所述子面積的尺寸AL為A/5~A/3,A為最高分析頻率時(shí)基座面板的彎曲波波長(zhǎng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)禪合多載荷識(shí)別方法，其特征在 于，所述響應(yīng)點(diǎn)個(gè)數(shù)m比安裝接觸面?zhèn)€數(shù)n多4個(gè)W上。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)禪合多載荷識(shí)別方法，其特征在 于，所述第二步中獲取第i個(gè)子面積與第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)的方法為：在第i個(gè)子 面積上選取一個(gè)測(cè)點(diǎn)A，采用力鍵或激振機(jī)在測(cè)點(diǎn)A處進(jìn)行激勵(lì)，測(cè)試獲得測(cè)點(diǎn)A與響應(yīng)點(diǎn) 之間傳遞函數(shù)，或者根據(jù)互易原理，在響應(yīng)點(diǎn)處激勵(lì)，測(cè)試測(cè)點(diǎn)A處的響應(yīng)，獲得測(cè)點(diǎn)A與響 應(yīng)點(diǎn)之間傳遞函數(shù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)禪合多載荷識(shí)別方法，其特征在 于，在基座面板上選取響應(yīng)點(diǎn)的位置包括加強(qiáng)腹板位置、交叉肋板W及無加強(qiáng)腹板位置；在 船體結(jié)構(gòu)上選取的響應(yīng)點(diǎn)包括加強(qiáng)肋和非加強(qiáng)肋的位置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型船舶隔振裝置動(dòng)態(tài)耦合多載荷識(shí)別方法，屬于船舶減振降噪技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括如下步驟:一、將下層隔振器與基座連接的每個(gè)安裝接觸面均進(jìn)行離散；二、在隔振裝置未安裝或拆除的情況下，在基座面板和船體結(jié)構(gòu)上選取m個(gè)響應(yīng)點(diǎn)，m＞n；第k個(gè)安裝接觸面離散獲得Nk個(gè)子面積；第i個(gè)子面積與第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)為Yij；所有安裝接觸面的分布傳遞函數(shù)矩陣為{H}m×n＝{H1 H2 ... Hn}T；其中Hk＝{Hk1 Hk2 ... Hkm}，三、安裝隔振裝置，運(yùn)轉(zhuǎn)裝置上設(shè)備，測(cè)試第j個(gè)響應(yīng)點(diǎn)的振動(dòng)速度自譜及賦相自譜，獲得響應(yīng)Vj，m個(gè)響應(yīng)點(diǎn)的響應(yīng)構(gòu)成響應(yīng)向量{V}m＝{V1 V2 ... Vm}；四、則所有安裝接觸面上載荷{F}n為：。
【IPC分類】G01M7-02, G01L5-00
【公開號(hào)】CN104792447
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410693028
【發(fā)明人】彭偉才, 劉彥, 原春暉, 郎波, 張俊杰
【申請(qǐng)人】中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月26日