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碰摩与不对中状态下船舶推进轴系动力学行为研究
| 论文题名： | 碰摩与不对中状态下船舶推进轴系动力学行为研究 |
| 关键词： | 船舶推进轴系;动力学行为;碰摩状态;不对中状态 |
| 摘要： | 船舶推进轴系（以下简称轴系）是船舶动力装置的重要组成部分，其运行状态直接影响船舶的航行安全。碰摩与不对中是船舶轴系运行过程中出现的现象，他们的产生能严重影响轴系的正常运行。碰摩与不对中发生时往往伴随着丰富的动力学行为，通过这些动力学行为可监测轴系的碰摩与不对中状态。因此，开展碰摩与不对中状态下船舶推进轴系的动力学行为研究，可为轴系的运行状态的监测提供新的方法，对保障船舶的航行安全具有重要意义。 本文以船舶推进轴系为研究对象，利用随机共振和谐波小波包变换对不同校中状态下的碰摩与不对中特征信号进行检测和提取，并基于提取出的特征信号重构不同校中状态下的吸引子，从而利用吸引子研究碰摩与不对中状态下船舶推进轴系的动力学行为。主要研究内容和结论如下： （1）引入基于改进信噪比的自适应随机共振用于特征信号的检测，仿真结果表明：应用基于改进信噪比的自适应随机共振方法可实现在某个已知频段内的特征信号检测，解决基于经典信噪比的自适应随机共振只能对预知特定频率进行检测的问题。 （2）在船舶推进轴系试验台上，通过调整艉前轴承标高进行不同转速的轴系校中试验，并利用加速度传感器测量不同校中状态下艉后轴承处加速度响应，最后基于改进信噪比的自适应随机共振对采集信号进行检测。结果表明：应用基于改进信噪比的自适应随机共振方法能检测出 180r/min 转速下校中过程的碰摩特征信号及不同转速下校中过程的不对中特征信号。 （3）利用谐波小波包变换对随机共振检测出的特征信号进行提取，并基于提取出的特征信号，重构推进轴系的吸引子，分析吸引子在推进轴系不同运行状态下的变化。结果表明：在 180r/min 转速下，碰摩特征信号的吸引子为极限环吸引子，表明系统动力学行为是周期运动，并且随着艉前轴承标高的增加吸引子的体积刚开始较小且保持不变而后急剧增大，表明系统动力学行为由稳定转变为不稳定；在不同转速下，不对中特征信号的吸引子为极限环吸引子，表明系统动力学行为是周期运动，并且随着艉前轴承标高的增加吸引子的体积逐渐增大，表明系统动力学行为逐渐趋于不稳定。 |
| 作者： | 邱世浩 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 李国宾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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