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题名基于虚拟材料法的金属膜片联轴器振动传递特性分析
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作者
夏兆旺
张浩琪
张帆
杨正奇
鞠福瑜
王一飞
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机构
江苏科技大学能源与动力学院
武汉第二船舶设计院热能动力技术重点实验室
中国运载火箭技术研究院研发中心
中船邮轮科技发展有限公司
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2024年第4期90-95,共6页
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基金
江苏省自然科学基金资助项目(BK20191462)
湖北省武汉市中船重工七一九研究所热能动力技术重点实验室开放基金资助项目(TPL2020A03)。
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文摘
在对大型船舶金属联轴器进行振动性能试验时由于试验台架体积大、成本高,导致进行试验十分困难,因此研究高效率和高精度的仿真计算方法具有重要意义。传统精确的数值仿真网格多、效率低,为此采用虚拟材料法对船舶金属联轴器进行数值仿真并进行试验验证。首先通过计算和试验得到螺栓的虚拟材料层各参数,然后对大型金属联轴器的所有螺栓连接部位进行简化建模。其次通过该方法得到金属膜片联轴器的刚度特性、模态特性、阻抗特性和振动传递特性,并与传统建模方法的计算效率进行对比。最后搭建联轴器振动性能实验台架进行验证。研究结果表明:采用虚拟材料法的联轴器振动性能仿真效率提高73.9%;四组采用虚拟材料法的联轴器膜片组件刚度与实验测得的联轴器刚度的平均误差为2.61%,与带螺栓模型测得的刚度平均误差为1.15%。金属膜片联轴器前5阶模态频率仿真与试验的平均误差为9.91%,在10~2000 Hz频带,金属膜片联轴器轴向和径向阻抗的仿真与试验的误差分别为1.9和2.8 dB,金属联轴器轴向和径向的振级落差仿真与试验的误差分别为4.69和3.41 dB。试验与仿真结果误差较小,符合工程精度要求,该方法的计算效率和准确性得到验证。
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关键词
振动与波
金属膜片
联轴器
有限元分析
虚拟材料法
机械阻抗
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Keywords
vibration and wave
metallic diaphragm
coupling
finite element analysis
virtual material method
mechanical impedance
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分类号
TH133.4
[机械工程—机械制造及自动化]
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