冰載荷下螺旋槳附連水效應(yīng)及軸系振動(dòng)研究.pdf

1、北極因冰覆蓋范圍減小而形成的北極航道及其能源和礦物資源，促進(jìn)了冰區(qū)航行能力船舶的發(fā)展。中國(guó)在北極地帶的航次顯著增長(zhǎng)，但是因極地水域的冰水混合環(huán)境極其復(fù)雜，對(duì)船舶的安全性提出了更高的要求。由于螺旋槳在船體外部工作，不可避免地會(huì)碰撞冰塊，進(jìn)而將沖擊載荷傳遞到船舶推進(jìn)軸系，引起軸系振動(dòng)，而它作為船舶動(dòng)力裝置系統(tǒng)的核心部分，其損壞必然會(huì)導(dǎo)致船舶航運(yùn)能力和安全性下降;同時(shí)，船舶推進(jìn)軸系的振動(dòng)固有特性受到螺旋槳附連水效應(yīng)的影響，其在冰區(qū)下的螺旋槳附

2、連水效應(yīng)也會(huì)發(fā)生變化?；谏鲜鲈颍疚膶?duì)冰區(qū)船的軸系振動(dòng)進(jìn)行研究，為冰載荷下槳的附連水效應(yīng)和軸系的振動(dòng)研究提供一定的參考。
　　本文結(jié)合數(shù)值計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)公式兩種方法分析了敞水中螺旋槳附連水效應(yīng)，驗(yàn)證了槳附連水效應(yīng)數(shù)值分析方法的可行性，經(jīng)過(guò)與CCS經(jīng)驗(yàn)系數(shù)對(duì)比，對(duì)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的修正提供了合理建議;利用該數(shù)值方法分析了不同切削角度下冰載荷下的螺旋槳附連水效應(yīng)。
　　結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、近似計(jì)算方法和數(shù)值計(jì)算三種方法，本文對(duì)四種軸系振動(dòng)的固

3、有特性進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了軸系振動(dòng)數(shù)值計(jì)算方法的可行性;分析了不考慮附連水、考慮附連水和考慮冰附連水三種情況四種軸系振動(dòng)的固有頻率，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　本文還對(duì)涉及冰載荷下軸系扭振時(shí)域響應(yīng)計(jì)算的相關(guān)載荷進(jìn)行了仿真研究，并結(jié)合數(shù)值時(shí)域計(jì)算方法和軸系扭振計(jì)算書(shū)頻域的結(jié)果，驗(yàn)證了軸系扭振時(shí)域計(jì)算方法的合理性;根據(jù)CCS規(guī)范中提供的冰載荷激勵(lì)工況，針對(duì)主機(jī)正常打火、單缸熄火兩種情況，分析了在主機(jī)轉(zhuǎn)速、不同氣缸熄火和主機(jī)載荷與冰載荷