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船舶推进轴系横向振动缩比模型设计及减振试验
| 论文题名： | 船舶推进轴系横向振动缩比模型设计及减振试验 |
| 关键词： | 船舶推进轴系;横向振动;相似原理;缩比模型;减振环;压电分流阻尼 |
| 摘要： | 在海军舰艇尤其是潜艇等要求隐身及高机动性能装备中，对于振动和噪声表现的关注度伴随着高速、轻型和强载的发展趋势更加突显出来。虽然在推进轴系纵向振动控制方面国内外学者已取得巨大进展，但是对于横向振动控制而言，由于其运动形式及横向激励等与纵向振动相比更加复杂，这些方法大多都不适用。因此，推进轴系横向振动控制向来是船舶振动控制领域内的重点及难点。本文提出利用相似原理进行轴系缩比模型设计及试验的方法，主要内容包含以下三个方面： 建立原始尺寸轴系的有限元模型。选取符合研究需要的某型号的水面作业船，对其推进轴系进行简化，得到全尺度模型，在10到100Hz频段对该模型进行动力学仿真分析，重点关注其模态和响应特性。 利用相似性原理设计并建立刚度、应力、模态、质量分布等多参数相似的模型。采用方程分析法和量纲分析法，选择合适的缩比比例并确定其他参数的比值，比如支承刚度和阻尼系数、螺旋桨横向载荷大小、模态频率、模态振型、动挠度幅值及支承处力传递率等。对缩比件模型进行仿真分析和验证，对比其与全尺寸推进轴系的动力学相似关系。 基于减振环的振动控制仿真与试验。减振环将振动产生的机械能通过压电效应转变为电能，并通过外接分流电路耗散出去，对比电路接通前后结构力传递率曲线的变化，可表征减振效果。 以上工作的结果表明，减振环在缩比试验件上有较为出色的减振效果，那么依据相似性原则设计的用于原尺寸的减振环可应用于工程实际中。 |
| 作者： | 张晨凯 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 何欢 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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