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船舶推进轴系动载荷评估技术研究
| 论文题名： | 船舶推进轴系动载荷评估技术研究 |
| 关键词： | 船舶推进轴系;动载荷;评估技术 |
| 摘要： | 船舶推进轴系作为船舶的主要推进装置，是船舶动力系统中的重要组成部分。轴系轴承动载荷作为反映轴系运行状态的重要参数，蕴含着轴系的运行状态信息，对轴承动载荷的研究十分重要。但轴承与不断旋转的轴相接触，且安装在轴承支座内部，加大了对轴承动载荷测量的难度，考虑到以上这些复杂且难以处理的直接动态测量的问题，本文以推进轴系试验台架为研究对象，并对轴系试验台架进行动力学建模，然后对模型进行模态分析和谐响应分析，同时在轴系试验台架上搭建轴系测试系统，通过较容易测量的轴承加速度响应以及轴心轨迹等数据来计算轴承动载荷，并将通过试验得到的数据与仿真数据进行了对比，证明了该轴承动载荷评估方法的可行性和准确性。本文主要的研究内容和成果如下： （1）对船舶推进轴系试验台架进行三维建模，导入到有限元仿真软件后进行模态分析得到轴系各阶模态响应及其振型，对轴系模型进行动力学谐响应分析，得到了多种转速以及加载工况下的轴承动载荷以及轴承的振动加速度响应等数据，并对得到的数据进行了分析。 （2）对船舶推进轴系试验台架组建轴系测试系统，并通过LabVIEWTM编写测试程序，对各转速以及加载工况下的轴承的振动加速度、转轴转速、靠近轴承座处转轴上测点的横向振动位移与垂向振动位移等参数进行了测量。 （3）对试验测量得到的加速度响应数据处理后，与仿真中同一测点处得到的加速度响应数据进行比较，验证了仿真模型的准确性。同时通过高通滤波的时域积分算法对试验下采集到的轴承振动加速度信号进行两次积分，得到运行状态下轴承振动位移信号，乘以刚度系数后得到轴承动载荷，将载荷数据与仿真对比，误差均小于17%，证明了通过该方法对轴承载荷评估的可行性和准确性。 （4）对试验采集到的电涡流信号进行处理并合成轴心轨迹，得到各工况下的轴心轨迹图以及偏心距，同时通过离心力、转轴弹力等参数计算得到由转轴施加给轴承的动态载荷，并与仿真计算得到的动态载荷进行比较，误差均小于15%，证明了该方法的可行性以及计算得到的轴承动载荷的准确性。 |
| 作者： | 李愿平 |
| 专业： | 类型轮机工程 |
| 导师： | 朱汉华;王志华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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