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大型船舶推进轴系纵向振动特性仿真研究
| 论文题名： | 大型船舶推进轴系纵向振动特性仿真研究 |
| 关键词： | 大型船舶;推进轴系;纵向振动;仿真分析 |
| 摘要： | 过大的船舶轴系纵向振动，可能造成曲轴轴系的疲劳损坏、加速传动齿轮的磨损或造成船舶其他结构部位的振动，降低舰船的声隐特性。因此，最好在船舶设计阶段将有害的纵振共振转速避开主机使用转速范围。然而在实际应用中，受机械结构的尺寸、轴系布置及船舶种类等因素的限制，在主机的使用转速范围内纵振共振的发生是无法避免的。此外，在船舶的工作转速范围内应设置合理的转速禁区，同时加速避开转速禁区防止纵振共振造成不利影响。由此观之，研究轴系纵振固有特性及其影响因素具有重要意义。本文基于有限元法研究了对纵振固有特性和响应特性的影响因素： 首先，建立实船轴系纵振计算当量模型，通过理论计算完成对某船轴系纵振自由振动和受迫振动的计算。 其次，根据轴系各结构参数，对轴系系统进行三维建模，并基于有限元软件，模拟轴系纵向振动的运动状态，对轴段内的轴承进行等效模拟，完成轴系纵振计算。对比纵振计算的理论值，验证了有限元模型的准确性。 最后，以该轴系模型为研究对象，基于有限元仿真的方法，对轴系纵振固有特性和响应特性进行了讨论研究；研究表明，前两阶纵振固有频率与螺旋桨附连水质量成线性变化的关系，附连水质量越大，纵振固有频率越大，纵振共振幅值越小；纵振固有频率随推力轴承轴向刚度的增大而变大，纵振共振幅值随其增大而变小。该研究成果对船舶设计阶段螺旋桨的选型及推力轴承的设计具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 付佳鑫 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 汪骥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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