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船舶推进轴系静动态特性及控制研究
| 论文题名： | 船舶推进轴系静动态特性及控制研究 |
| 关键词： | 船舶工程;推进轴系;振动控制;阻尼器 |
| 摘要： | 船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分,若其设计与安装质量欠佳,轴系校中不良,都将影响轴系的正常运行。当船舶在运行过程中,推进轴系也会受到螺旋桨水动力、船体变形、润滑油膜等各种动态因素的影响。对于特种舰船来说,推进轴系还可能会遭受到接触性爆炸、水下非接触性爆炸、自身武器发射时的反冲力等冲击载荷的作用。近年来,随着船舶功率的提高和推进轴系的大型化,轴系的校中与振动问题显得十分突出,因此,对推进轴系的校中、振动特性及控制进行研究有着十分重要的实际意义。 本文以某大型船舶推进轴系为研究对象,采用有限元方法建立了该轴系的计算模型,对轴系的合理校中、固有频率及振型进行了计算,讨论了螺旋桨激励下的稳态响应及冲击载荷作用下的瞬态响应,并对冲击载荷作用下轴系振动的控制进行了研究。通过分析计算得到以下结论: (1)对在弹性支承下的推进轴系进行合理校中计算,分析了动态因素对轴系校中的影响,结果表明弹性支承与尾轴后轴承两支点支承模型的计算结果更能反映轴系实际情况,船体中垂变形与螺旋桨水动力对轴承处的受力影响较大,在校中计算时应计入这几种因素。 (2)对推进轴系的固有频率与振型进行了计算,并着重分析了几种因素对固有频率的影响,结果说明尾轴后轴承的支承状态、尾轴管轴承的刚度以及轴承接触长度对固有频率有很大影响;附连水质量会降低振动的固有频率。 (3)对推进轴系在螺旋桨激励与冲击荷载下的振动响应进行了研究,发现螺旋桨在冲击荷载下的位移较大,这会危害到轴系的安全运行,有必要对轴系进行减振控制。 (4)结合MR阻尼器自身的特性提出半主动控制策略,通过有限元仿真分析对比了轴系在冲击荷载作用下不同控制状态的控制效果,结果证明了MR阻尼器在轴系振动控制上有着良好的减振效果。 |
| 作者： | 赵婷 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 韩江水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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