船舶軸系振動(dòng)特性分析與動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、隨著船舶動(dòng)力裝置的性能要求的提高，對(duì)非穩(wěn)態(tài)工況下軸系振動(dòng)性能的預(yù)測(cè)提出了更高的要求。ABS、CCS等國內(nèi)外船級(jí)社對(duì)不同冰載荷工況下冰區(qū)船舶推進(jìn)軸系部件的設(shè)計(jì)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(dòng)激勵(lì)源，方便準(zhǔn)確獲取螺旋槳激振力對(duì)軸系強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)計(jì)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(shí)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(dòng)理論的研究，克服頻域計(jì)算方法在解決瞬態(tài)條件下振

2、動(dòng)問題的局限性，建立軸系振動(dòng)特性分析與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的時(shí)域計(jì)算方法及程序，對(duì)于軸系的振動(dòng)控制有重要的實(shí)踐意義。
　　本文主要圍繞軸系振動(dòng)理論、軸系振動(dòng)固有特性和瞬時(shí)振動(dòng)響應(yīng)計(jì)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(dòng)理論及計(jì)算方法，基于船舶軸系振動(dòng)理論建立軸系振動(dòng)方程，分析陀螺效應(yīng)、旋轉(zhuǎn)軟化和應(yīng)力剛化效應(yīng)對(duì)軸系回旋振動(dòng)的影響；對(duì)比分析軸系振動(dòng)特性的計(jì)算方法，為 MATLAB計(jì)算軸系扭振和縱振固有特性及有限元

3、方法計(jì)算軸系回旋振動(dòng)固有特性奠定基礎(chǔ)。
　?。?）船舶軸系振動(dòng)固有特性計(jì)算：以5000kW絞刀軸系為研究對(duì)象，計(jì)算絞刀軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、縱向振動(dòng)和橫向振動(dòng)固有特性。基于集總參數(shù)法和求解齊次微分方程的特征方程的思想，利用 MATLAB計(jì)算絞刀軸系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性和縱向振動(dòng)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(jì)算絞刀軸系回旋振動(dòng)固有特性。
　　（3）螺旋槳激振力與冰載荷激勵(lì)的計(jì)算方法研究與應(yīng)