﻿ 低振动粘弹性阻尼结构油箱仿真与试验研究
 舰船科学技术  2016, Vol. 38 Issue (5): 74-78 PDF

1. 海军驻431厂军事代表室, 辽宁 葫芦岛 125004 ;
2. 武汉第二船舶设计研究所, 湖北 武汉 430205

Simulation and experimental study on low vibration and viscoelastic damping constructional tank
LI De-yuan1, WU Chao2, MAO Xu-yao2, LIU Yi-ou2, WU Di2
1. The Naval Representative Office in No. 431 Shipyard, Huludao 125004, China ;
2. Wuhan Second Ship Design and Research Institute, Wuhan 430205, China
Abstract: In order to solve the problem of high vibration and easy transfer of constructional tank, modal analysis has been executive with the finite element theory, which calculates the characteristic frequency to adopt the reasonable construction of the tank. Based on this, viscoelastic damping has been filled in to reduce the vibration of constructional tank, and the experiment has been carried out. It is showed under the condition that the excited frequency is 50 Hz, the viscoelastic damping constructional tank can reduce vibration strength as much as 15dB, compared with the tank without viscoelastic damping.
Key words: constructional tank     modal analysis     viscoelastic damping
0 引言

1 粘弹性阻尼

2 结构油箱的模态分析

2.1 油箱 A

 图 1 油箱 A 的 1 阶振型图 Fig. 1 First order model of tank A
2.2 油箱 B

 图 2 油箱 B 的 1 阶振型图 Fig. 2 First order model of tank B

2.3 油箱 C

 图 3 油箱 C 的 1 阶振型图 Fig. 3 First order model of tank C

3 试验对比分析

3.1 样机及测点布置

 图 4 样机实物图 Fig. 4 Prototype practicality picture

3.2 测试系统

3.3 试验结果

1）上面板测点

 图 5 上面板测点加速度信号线谱图 Fig. 5 Acceleration signal spectrum diagram of the upper panel measuring point

 图 6 上面板测点传递损失图 Fig. 6 Transfer loss diagram of the upper panel measuring point

2）前侧面板测点

 图 7 前侧面板测点加速度信号线谱图 Fig. 7 Acceleration signal spectrum diagram of the front panel measuring point

 图 8 前侧面板测点传递损失图 Fig. 8 Transfer loss diagram of the front panel measuring point

3）底面板测点

 图 9 底面板测点加速度信号线谱图 Fig. 9 Acceleration signal spectrum diagram of the bottom panel measuring point

 图 10 底面板测点传递损失图 Fig. 10 Transfer loss diagram of the bottom panel measuring point
3.4 试验结论

1）通过填充粘弹性阻尼材料可以有效降低结构油箱的振动，而且粘弹性阻尼材料可以在很宽的频域内对振动进行控制。

2）结构油箱的侧面板和底面板的减振效果比较明显，在 200 Hz 以下的低频段，减振效果在 10 dB 左右，在 200 Hz 以上的高频段，减振可达 15 dB 以上。

3）由于结构油箱的上面板未填充粘弹性阻尼材料，所以该部位的减振效果不显著，在 200 Hz 以下的低频段，平均减振效果在 2 dB 以下，在 200 Hz 以上的高频段，减振效果约 5 dB。

4）结构油箱的侧面板和底面板被设计为油站的安装面，在 50 Hz 的激振条件下，减振效果均在 15 dB 以上，因此在液压泵组正常工作时（工作频率为 50 Hz），可以有效降低油站向周边结构的振动传递。

4 结语

1）通过 Ansys 仿真分析优化设计出合理的结构油箱，避开了液压泵组的激振频率。

2）填充粘弹性阻尼材料会降低结构油箱的各阶固有频率，为避免出现共振现象，有必要运用 Ansys 软件对其进行模态分析。

3）填充粘弹性阻尼材料可以有效降低结构油箱的振动，尤其是在 50 Hz 的液压泵组激振频率条件下，减振效果可达 15 dB 以上，充分说明采用填充粘弹性阻尼材料的方法来降低结构油箱的振动可行。

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