原文传递
基于船舶轴系试验台的轴系振动功率流特性研究
| 论文题名： | 基于船舶轴系试验台的轴系振动功率流特性研究 |
| 关键词： | 船舶轴系;振动功率流;螺旋桨激励;动态试验台;有限元计算 |
| 摘要： | 船舶轴系是船舶振动的重要部分，因为其受到冲击载荷和长期运转使得轴系很容易发生故障，随着船舶大型化，轴系的安全显得尤为重要。在船舶航行的过程中，船舶轴系受到各种形式的冲击力，都对航行安全产生了很多的隐患，其中螺旋桨激励对轴系的影响非常明显，所以考虑螺旋桨激振力对船舶轴系的振动影响是至关重要的。将功率流理论引入到船舶轴系的振动问题中来，可以更好地说明结构能力的传递特性。 本文基于船舶轴系试验台的动态特性研究，分析船舶轴系的能量分布特性以及在螺旋桨激励下的能量分布状况。就本文主要研究内容及结论如下： 1、介绍功率流理论。描述了功率流在国内外的起源和发展，由于计算量巨大，功率流开始只能运用在简单的梁板结构上，并不能在实际工程中运用，有限元法的迅速发展，使得功率流研究复杂结构成为可能，促使功率流理论的广泛使用，同时介绍了国内外对于振动能量分析的不同方法，本文主要将功率流理论运用到船舶轴系振动能量的传递研究问题中，试图将状态监测和功率流理论相结合应用。 2、介绍功率流的计算以及测试方法。从导纳功率流，隔振功率流等描述了功率流的研究发展进程，从功率流的导纳矩阵推导出各个节点的功率流的流出，功率流在隔振等方面上的重要应用，以及目前对功率流测试的方法，在功率流测试方法的发展进程中，越来越先进易得的测试方法使得对功率流的研究更加可行，更加拓展了功率流的运用范围。 3、船舶轴系试验台轴系功率流的仿真研究。针对实验室的船舶轴系平台进行了建模仿真，首先对其进行模态分析得到试验台轴系的固有频率以及振型图等固有振动特性，接着计算了在螺旋桨激振力下轴系的谐响应分析，其中考虑了螺旋桨垂向、水平方向以及纵向的激振力，提取谐响应分析的轴系节点力和位移，根据功率流的计算方法进行数据处理，得到轴系各轴承的功率流曲线，研究其振动功率流特性。 4、船舶轴系试验台轴系功率流的试验研究。对轴系试验台的结构和组成进行介绍，根据研究内容设计了相关试验方案，进行了不同转速下空载、螺旋桨垂向激励、螺旋桨水平激励以及螺旋桨纵向激励等工况下的轴系功率流试验研究，分析了转速作用以及螺旋桨激励对轴系功率流传递的影响。试验结果表明：随着转速增加，轴系功率流增加，说明轴系振动加强；螺旋桨垂向激励引起的轴系垂向功率流较大；轴系功率流离激励处越近数值越大，从螺旋桨端到主机端轴系功率流出现衰减；试验结果与仿真结果一致。 |
| 作者： | 蒋欣宸 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 周新聪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
