机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (15): 171-182.doi: 10.3901/JME.260530
• 特邀专栏:大模型时代的智能设计与制造 • 上一篇
韩旭1,2, 冯献华2, 朱洪波1,2, 张浩1, 解忠良2,3
HAN Xu1,2, FENG Xianhua2, ZHU Hongbo1,2, ZHANG Hao1, XIE Zhongliang2,3
摘要: 针对冰区船舶凝水管道系统在静态与动态载荷共同作用下易发生应力集中与结构失效的问题,提出了基于复合工况响应的结构优化与减振控制策略,并构建了考虑冲击激励、颠震扰动及其耦合效应的动力学模型。通过静载识别、动态加载与支撑优化,研究了极端工况下的应力演化规律与响应机制,揭示了支撑布局与柔性释放对高应力区域的调节作用,并阐明了频率、幅值及载荷作用模式对结构稳定性的影响。结果表明,三通与弯管等结构突变部位为主要应力集中区域;交替加载易诱发多模态耦合与非线性增强;取消刚性导向并引入柔性路径可有效降低应力峰值;泵口布置刚度减振器可显著抑制谐波位移。研究结果为冰区船舶管道系统的结构优化与安全设计提供了重要的理论依据和工程实践指导。
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