船舶推進軸系動態(tài)性能分析與研究.pdf

1、船舶推進軸系是船舶動力裝置的一個重要組成部分，它的可靠工作是保證這些系統(tǒng)安全運行的基本條件，其工作狀態(tài)歷來受到人們的關(guān)注。船舶在運行過程中，推進軸系會受到螺旋槳水動力、船體變形、潤滑油膜等各種動態(tài)因素的影響；艦船的推進軸系還可能會遭受到接觸性爆炸、水下非接觸性爆炸、自身武器發(fā)射時的反沖力等沖擊載荷的作用，如果軸系設(shè)計質(zhì)量欠佳，將會引起軸系校中不良以及劇烈的軸系振動，從而引起機體振動、傳動系統(tǒng)零部件損壞、軸承過度磨損、甚至軸系折斷等事故，

2、不僅會中止機械系統(tǒng)的正常運行，也會危及工作人員的生命安全。因此必須對軸系動態(tài)性能進行深入的研究，以利于其正確的設(shè)計、制造、安裝和檢驗。 本文首先對軸系動態(tài)校中的影響因素進行了分析，系統(tǒng)研究了軸承剛性、艉軸承位置、船體變形、軸系振動對軸系校中的影響。 第二，針對船舶推進軸系上常見的縱扭耦合振動和彎扭耦合振動，研究了縱扭耦合振動的機理，建立了縱扭耦合振動模型，并對縱扭耦合振動的自由振動方程和強迫振動方程進行了求解；推導(dǎo)了彎扭

3、耦合振動的振動方程，并探討了彎曲振動對扭轉(zhuǎn)振動的影響，扭轉(zhuǎn)振動對彎曲振動的影響以及彎扭耦合共振情況。 第三，詳細(xì)闡述了利用有限元方法求解船舶推進軸系振動問題的一般流程。并利用有限元軟件對10000噸級江海直達貨船推進軸系進行了縱扭耦合振動研究。 第四，對某實際大型船舶推進軸系進行了回旋振動模態(tài)分析和響應(yīng)預(yù)估，探討了旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng)和應(yīng)力剛化效應(yīng)對軸系固有性能的影響；并結(jié)合轉(zhuǎn)子動力學(xué)有關(guān)理論和有限元軟件，對考慮陀螺效應(yīng)的回旋振