船舶軸系振動特性分析與動態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、隨著船舶動力裝置的性能要求的提高，對非穩(wěn)態(tài)工況下軸系振動性能的預(yù)測提出了更高的要求。ABS、CCS等國內(nèi)外船級社對不同冰載荷工況下冰區(qū)船舶推進軸系部件的設(shè)計扭矩提出了瞬態(tài)扭振分析要求；螺旋槳激振力是軸系振動激勵源，方便準確獲取螺旋槳激振力對軸系強迫振動響應(yīng)計算具有重要意義；絞吸式挖泥船絞刀軸系在傳遞額定轉(zhuǎn)矩的同時還要頻繁承受巨大沖擊轉(zhuǎn)矩，軸系瞬態(tài)扭矩響應(yīng)值比穩(wěn)態(tài)扭矩響應(yīng)值大。因此開展軸系振動理論的研究，克服頻域計算方法在解決瞬態(tài)條件下振

2、動問題的局限性，建立軸系振動特性分析與動態(tài)響應(yīng)的時域計算方法及程序，對于軸系的振動控制有重要的實踐意義。
　　本文主要圍繞軸系振動理論、軸系振動固有特性和瞬時振動響應(yīng)計算展開研究。具體內(nèi)容如下：
　?。?）系統(tǒng)研究并總結(jié)了船舶軸系振動理論及計算方法，基于船舶軸系振動理論建立軸系振動方程，分析陀螺效應(yīng)、旋轉(zhuǎn)軟化和應(yīng)力剛化效應(yīng)對軸系回旋振動的影響；對比分析軸系振動特性的計算方法，為 MATLAB計算軸系扭振和縱振固有特性及有限元

3、方法計算軸系回旋振動固有特性奠定基礎(chǔ)。
　　（2）船舶軸系振動固有特性計算：以5000kW絞刀軸系為研究對象，計算絞刀軸系扭轉(zhuǎn)振動、縱向振動和橫向振動固有特性?；诩倕?shù)法和求解齊次微分方程的特征方程的思想，利用 MATLAB計算絞刀軸系的扭轉(zhuǎn)振動特性和縱向振動固有特性。利用梁單元建立絞刀軸系有限元模型，考慮了絞刀的陀螺效應(yīng)，利用ANSYS計算絞刀軸系回旋振動固有特性。
　　（3）螺旋槳激振力與冰載荷激勵的計算方法研究與應(yīng)