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计入校中参数的轴系横向振动性能计算及优化分析
| 论文题名： | 计入校中参数的轴系横向振动性能计算及优化分析 |
| 关键词： | 船舶推进轴系;校中参数;横向振动;润滑特性 |
| 摘要： | 推进轴系是船舶动力系统的核心组成部分，轴系校中方案是轴系校中安装的理论基础。校中不良的轴系在自航时可能产生振动过大或轴承高温报警等事故。研究显示，合理校中设计方案对润滑特性与振动性能的影响规律或好或坏，并不明晰。因此难以从单一性能设计中对其进行把控。 显然，舰船轴系校中、润滑与振动性能相互作用，而传统合理校中仅从单一特性优化，难以得到多性能综合作用下的优化结果。为此，本文从轴系校中、润滑与横向振动的相互关系入手，建立轴系多性能综合设计优化模型。具体工作内容如下： 首先针对校中参数与润滑性能的影响关系进行了研究与分析，发现校中参数对轴承润滑特性有较大的影响。接着，基于校中计算理论，考虑润滑特性对轴系校中状态的影响，介绍了计入液膜润滑特性的轴系动态校中方法，探讨液膜特性与校中性能之间的影响关系。于是以动态校中计算得到的计入液膜动力特性的支承刚度为联系，构建轴系校中、轴承润滑与轴系横向振动综合计算模型，分析不同校中方案下轴系横向振动固有特性以及强迫振动响应特性变化规律。同时，基于蒙特卡洛法对各轴承的位移频响函数区间特性进行研究，验证通过调整轴承变位控制轴系振动响应的可行性与合理性。在上述研究的基础上，构建轴系校中、润滑与横向振动的多性能设计优化模型。接着，采用无需函数梯度以及不要求函数连续可微的多目标灰狼优化算法作为优化器，实现轴系多目标优化模型的求解。最终，利用模糊综合评估方法对Pareto解集进行评价后，得到满足轴系校中性能与横向振动性能综合较优且能够保证动压润滑性能良好的校中方案。 |
| 作者： | 常可庆 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李天匀;王春旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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