1、 毕业论文开题报告 船舶与海洋工程 开孔形状对船体加筋板的振动的影响 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 加筋板结构是工程中最常见的结构之一，广泛应用于船舶与海洋工程、航空航天工程、土木工程、车辆工程等结构中 。 1 近年来，随着国民经济的高速发展和国内需求的不断增长， 船舶航运有了较快的发展，这促使船舶行业大力发展，同时对船舶的安全性能要求做了进一步的要求 。 船舶的振动给船舶设计和使用带来烦恼，近三、四十年来，船舶主尺度不断增加，为减轻船体结构重量而采用高强度钢，船体的刚度因而下降；另一方面，为提 高航速，动力装置的功率不断提高，这样船舶振动的问题越来越突出。剧烈的船体振
2、动会使船舶结构产生疲劳破坏，使船上的机械、设备的正常使用受到影响，使船上人员感到不舒适甚至影响健康，因此在现在工业发展下，各个国家都投入大量的时间、财力来研究船舶振动问题。船舶航行时 , 船体板架受到静水弯矩和 ( 或 ) 波浪弯矩的作用 , 因此总是处于复杂的弯曲状态。为了防止船体板架的自振频率和激振源的频率重合而发生共振 , 精确地预估船体板架的固有频率有着极其重要的意义。合理地使用加筋板结构，可以保持结构性能的同时减轻系统质量，能在较大程 度上减少制造材料 的消耗 , 从而降低制造成本。研究加筋板结构的结构优化 ,减小系统的材料体积 ,具有较强的研究意义。研究加筋板上的开口形状对板的振动
3、影响，提高板的利用率，尽可能方便开口，这样对于提高船舶的经济性能有较大的意义。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题 ： 论文研究了 开孔形状对船体加筋板的振动影响 ，主要研究内容包括以下几个方面： (1)薄板的自由振动振动公式推导。从薄板板结构横向振动微分方程推导了薄板板结构固有频率和振型求解的解析方法， 具有开孔的加筋板的 自由振动。 (2)船体板梁振动计算有限元理论与方法，学习了 有限元方法在板结构动力学分析中的理论和方法应用，主要有有限元基本理论、振动方程、板结构的刚度矩阵和质量矩阵计算、固有频率和振型的计算等。 (3)对于 不同 开孔形 状的加 筋板 的振 动分析 。 应用 大型有
4、限元计 算软件MSC.Patran/Nastran 完成了 加筋板 板梁结构振动分析，包括 Patran 软件模态分析功能学习、 加筋板 板梁结构的有限元建模与计算、 开孔形状对加筋板振动的影响的 计算结果分析等。 三、研究步骤、方法及措施 ： 1、 学习 板梁结构 的相关内容，查找有关资料 ； 2、 学习有限元算法，对有限元有一定得了解 ； 3、 学习 PATRAN 软件基本操作 ； 4、 学习 PATRAN 软件 ，初步建立三维模型； 5、 学习 PATRAN 软件 对模型进行不同大小网格的划分； 6、 用 PATRAN 软件 对模型进行自由振动分析； 四 、参考文献 1俞铭华船舶板架稳定
5、性研究进展 J.华东船舶工业学报 .2000。 2黎胜，赵德有船舶板梁组合结构的振动分析 J船舶工程， 2000，第三期。 3吴士冲，何富坚，朱胜昌，船体平面板架振动近似计算方法 J. 中国造船 , 1981 年 04 期 4辛一心，船体振动 J, 中国造船， 1984,15 5郭日修，索志强，船体振动分析的发展现状和前景 J，海军工程学院学报 ， 1989年，第 02 期 6晁爱芳，沙云东，傅文君，基于有限元方法的复合材料层合板自由振动分析 J，沈阳航空工业学院学报， 2008 年，第 04 期 7陈扬，刘勇辉，金咸定，陆鑫森，大开口船弯扭耦合振动分析 J，中国造船，1989 年，第 04
6、期 8李俊，金咸定，动态有限元法在船体板架振动计算中的应用 J，船舶工程， 2001年，第 02 期 9桂洪斌，赵德有，郑云龙敷，设粘弹性阻尼的加筋板振动和阻尼分析 J， 中国造船， 2002 年 第 03 期 10张楚贤，李世其，魏发远，基于有限条模型的板结构振动主动控制设计 J，华中科技大学学报， 2001 年，第 01 期 11KOCH P N.EVANS J P， POWELL D Interdigitation for effective design space exploration using iSIGHTJ 2002， 23(2)： 111 126 12Incropera,F.,and Dewitt D., Fundametals of Heat and Mass Ttransfer,4th ed.New York,John Wiley and Sons,1996.
