浮筏隔振系统拓扑优化研究与振动特性分析∗

崔洪宇， 朱海涛，2

（1.大连理工大学船舶工程学院 大连，116024） （2.中车青岛四方车辆研究所有限公司 青岛，266031）

引 言

随着现代舰船对隐身性和舒适性等需求的不断提高，基于浮筏隔振系统较好的隔振性能和系统稳定性，浮筏系统被越来越广泛地应用于舰船设备的隔振中［1-3］。由于舰船上空间限制和重量的严格要求，浮筏隔振系统面临着过多占用总体重量和空间的问题。因此，进一步提高浮筏系统的隔振性能，改善浮筏隔振装置的重量和空间尺寸，对浮筏隔振系统的优化设计具有重要意义。文献［4-5］对影响浮筏隔振性能的因素进行了研究。文献［6-7］将筏架的质量分布和尺寸参数作为优化设计的变量，对筏架结构形式进行了减重优化设计。文献［8-9］对浮筏隔振系统的隔振器数量、布置方式和刚度阻尼参数进行了优化设计，以改善浮筏系统的隔振性能。针对浮筏隔振系统，评定其隔振性能的指标主要有传递功率流、振级落差和力传递率等［10-13］。Goyder等［14］将传递功率流作为优化设计的评判标准，从理论分析和仿真实验2 个角度对浮筏结构的减振性能进行了研究。黎上达等［15］建立了浮筏筏架的参数化有限元模型，以振级落差作为隔振效果的评价指标，研究了筏架几何参数对浮筏系统隔振性能的影响。

笔者基于Optistruct 软件，采用变密度方法对浮筏隔振系统进行了减重拓扑优化设计。基于ANSYS 软件，采用有限元分析方法建立浮筏隔振系统模型，对其振动传递特性进行研究。……