船舶推進(jìn)軸系動(dòng)態(tài)性能分析與研究.pdf

1、船舶推進(jìn)軸系是船舶動(dòng)力裝置的一個(gè)重要組成部分，它的可靠工作是保證這些系統(tǒng)安全運(yùn)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(yùn)行過程中，推進(jìn)軸系會(huì)受到螺旋槳水動(dòng)力、船體變形、潤滑油膜等各種動(dòng)態(tài)因素的影響；艦船的推進(jìn)軸系還可能會(huì)遭受到接觸性爆炸、水下非接觸性爆炸、自身武器發(fā)射時(shí)的反沖力等沖擊載荷的作用，如果軸系設(shè)計(jì)質(zhì)量欠佳，將會(huì)引起軸系校中不良以及劇烈的軸系振動(dòng)，從而引起機(jī)體振動(dòng)、傳動(dòng)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(huì)中止機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也會(huì)危及工作人員的生命安全。因此必須對軸系動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行深入的研究，以利于其正確的設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢驗(yàn)。 本文首先對軸系動(dòng)態(tài)校中的影響因素進(jìn)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(dòng)對軸系校中的影響。 第二，針對船舶推進(jìn)軸系上常見的縱扭耦合振動(dòng)和彎扭耦合振動(dòng)，研究了縱扭耦合振動(dòng)的機(jī)理，建立了縱扭耦合振動(dòng)模型，并對縱扭耦合振動(dòng)的自由振動(dòng)方程和強(qiáng)迫振動(dòng)方程進(jìn)行了求解；推導(dǎo)了彎扭

3、耦合振動(dòng)的振動(dòng)方程，并探討了彎曲振動(dòng)對扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對彎曲振動(dòng)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(jìn)軸系振動(dòng)問題的一般流程。并利用有限元軟件對10000噸級(jí)江海直達(dá)貨船推進(jìn)軸系進(jìn)行了縱扭耦合振動(dòng)研究。 第四，對某實(shí)際大型船舶推進(jìn)軸系進(jìn)行了回旋振動(dòng)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(dòng)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