【摘要】 焊接是一种最基本的连接工艺，广泛应用于包括船舶、石化、桥梁、汽车和核工业等领域。

焊接是一种最基本的连接工艺，广泛应用于包括船舶、石化、桥梁、汽车和核工业等领域。焊接制造具有高效、便捷等优点，但在加工过程中却不可避免地导致结构产生残余应力和焊接变形，从而影响结构的固有频率及振型等动力特性。与此同时，船舶结构需要保证其固有频率避开主机及螺旋桨等的激振频率，因为共振不但会影响船舶人员工作和居住环境的舒适度，还会使船体结构发生疲劳破坏，影响船舶的安全性和隐身性。国际海事组织通过一系列规范要求降低船舶工作区域和生活区域的噪声水平，也为防止出现共振引起的结构破坏设定了一系列设计要求，因此，准确衡量焊接对结构固有频率的影响显得不容忽视。

 

从结构特性的角度来看，一个重要且众所周知的现象是结构部件的动态特性受其应力状态的影响，这种影响被称为应力刚化，并且这种现象在一些实验和数值模拟中也得到了证明。因此，研究焊接残余应力对船舶结构的固有频率及振型等动力特性的影响具有重要意义。目前，有关船舶减振降噪的研究主要集中在空气动力噪音、水动力噪音、船体振动噪音和动力系统振动噪音等方面，对焊接残余应力引发船体振动噪声的研究较少，因此，开展这方面研究很有必要。

 

焊接残余应力的数值模拟方法可以得到焊件的应力和变形结果，通过应力和变形进行模态响应的有限元计算可以得到焊件的结构动态响应，将获得的模态参数并结合相关试验，可以在结构设计阶段检验船舶结构的动态特性是否满足减振降噪的要求，并对可能存在问题的结构尽早的进行相应设计优化，从而从源头上避免共振等因动态特性改变而产生的问题。因此，可以将数值模拟方法应用于船舶设计和结构分析阶段，减少焊接残余应力对结构特性的影响，从而满足减振降噪的要求。

 

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