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船舶柴-柴联合动力推进轴系扭振特性研究
| 论文题名： | 船舶柴-柴联合动力推进轴系扭振特性研究 |
| 关键词： | 船舶推进系统;柴-柴联合动力装置;轴系结构;扭振特性 |
| 摘要： | 在船舶推进轴系中，轴系扭振的研究始终是一个热点问题，其目标在于寻求合适的方法或技术最大程度地抑制扭振。受限于船舶轴系结构和扭振激励的复杂性，轴系扭振研究仍停留在一个较为初级阶段，须要开拓发展轴系扭振的新方法、新途径。船舶柴-柴联合动力推进轴系扭振主要分为：频域稳态扭振和时域瞬态扭振两大部分。本文采用MATLAB/SIMULINK软件搭建柴-柴联合动力仿真模型，研究柴油机激励作用下的频域稳态和时域瞬态扭振的影响因素。主要研究工作和结论如下： （1）基于模块化建模思想，分块建立柴油机及轴系主要部件的数学模型，并针对各个部件的特点，利用MATLAB/SIMULINK搭建了船舶柴-柴联合动力推进轴系的仿真模型，分析了该推进轴系在不同并车时间和不同负载工况时柴油机转速匹配问题。 （2）按照扭转振动轴系简化原则对该推进轴系进行简化后，采用集总参数模型和系统矩阵法，开展柴油机激励下的柴-柴联合动力推进轴系扭转振动研究。对柴油机激励力矩的影响因素进行分析，并以实例研究了列间发火间隔角对柴油机激励力矩的影响以及柴油机单缸熄火工况下的对轴系扭振的影响。 （3）研究柴-柴联合动力推进轴系时域瞬态的建模和计算方法，尝试用Newmark-??逐步积分法计算柴-柴联合动力推进轴系在柴油机瞬态激励下的扭转振动，研究柴油机瞬态激励作用下柴油机曲轴和轴系轴段的动态应力和扭矩以及主机相位差及并车冲击等关键技术，总结出并车时间对时域瞬态轴系扭振的影响规律，为柴-柴联合动力推进轴系时域瞬态扭转振动计算方法提供指导。 （4）分别对该推进轴系频域稳态和时域瞬态计算结果进行了验证，验证结果表明柴-柴联合动力推进轴系的频域稳态和时域瞬态计算结果误差在5%以内，从而验证了频域稳态和时域瞬态的建模和计算方法的正确性，结果表明：并车时间和并车冲击对推进轴系时域瞬态扭振有重要影响，并车时间要结合实际控制在合理范围内。 |
| 作者： | 李名扬 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 金勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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