大型船舶推進軸系扭振運行模態(tài)分析.pdf

1、隨著船舶大型化的發(fā)展，船用低速柴油機的單缸功率增大，推進軸系傳遞的扭矩增大且更不均勻，軸系振動問題也更加突出，嚴重影響著船舶的正常運營。開展推進軸系振動的實時狀態(tài)監(jiān)測是確保軸系正常工作的重要一環(huán)。當軸系出現(xiàn)故障征兆時，其固有屬性（剛度或者阻尼）通常會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致振動固有頻率的變化，因而可以利用固有頻率作為狀態(tài)監(jiān)測的指示因子。采用運行模態(tài)分析技術(shù)識別大型船舶推進軸系的振動固有頻率并用于狀態(tài)監(jiān)測，只需對軸系正常工作時的振動響應(yīng)信號進行

2、處理，不存在試驗?zāi)B(tài)分析所遇到的激勵不充分問題，方便快捷，且能實現(xiàn)在線測量，因而具有很大的工程意義。
　　論文提出使用基于數(shù)據(jù)的隨機子空間法識別大型船舶推進軸系扭振的固有頻率，對運行模態(tài)分析技術(shù)用于大型船舶推進軸系振動的實時狀態(tài)監(jiān)測作了初步探索。第一，論文概述了扭振的產(chǎn)生原因以及測量方法和運行模態(tài)分析技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第二，分析了大型船舶推進軸系在工作過程中受到的來自低速柴油機、螺旋槳和軸承的激勵；分析了運行模態(tài)分析中的重要概

3、念“白噪聲”；討論了采用運行模態(tài)分析技術(shù)識別包括船舶推進軸系在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)機械模態(tài)參數(shù)時可能遇到的諧波問題，包括其產(chǎn)生原因、影響、識別和去除。第三，針對運行模態(tài)分析技術(shù)在大型船舶推進軸系的具體應(yīng)用，擬定先對扭振響應(yīng)數(shù)據(jù)去除趨勢項，然后利用基于數(shù)據(jù)的隨機子空間法和穩(wěn)定圖確定軸系扭振的穩(wěn)定頻率和模型階次，最后利用概率密度曲線檢測諧波頻率并確定軸系固有頻率的數(shù)據(jù)處理過程；編寫了基于LabVIEW的大型船舶推進軸系扭振運行模態(tài)分析程序，并通過仿真驗