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大型船舶轴承支撑状态对轴系振动的影响研究
| 论文题名： | 大型船舶轴承支撑状态对轴系振动的影响研究 |
| 关键词： | 轴系振动;尾轴承有效接触长度;轴承刚度;船体变形;有限元分析 |
| 摘要： | 船体变形会引起轴承座相对位置的变化，进而引起轴系轴承支撑状态发生改变。目前国内外学者对船舶轴系振动的研究大都是基于船体为刚性机座的基础上展开的，但是船体变形引起的轴承支承状态改变对轴系振动也有显著的影响，不可忽略，因此研究其改变对轴系振动频率和振幅的影响也就具有更广阔、更实用的价值。 本文在阅读国内外轴系振动的大量资料基础上，以船舶推进轴系为研究对象，从尾轴承有效接触长度、轴承支撑刚度、船体变形引起轴承位置的变化这三个方面来研究轴承支撑状态对轴系振动的影响，最后编写了船舶轴系回旋振动计算软件。论文的主要内容包括以下几个方面: (1)研究尾轴承有效接触长度变化对轴系振动固有频率和尾轴承载荷的影响，在ANSYS中建立某船轴系的有限元模型，调整后尾轴承和前尾轴承的有效接触长度，分析不同有效接触长度下轴系振动和轴承负载的变化。计算结果表明，随着尾轴承有效接触长度的降低，轴系振动的固有频率也随之降低。并且随着尾轴承有效接触长度的降低，轴承接触区域承受的负载也会明显增加，并出现边缘效应。 (2)研究轴承支撑刚度对轴系振动固有频率的影响，根据流体润滑理论在MATLAB中计算了轴承油膜刚度，再耦合船体刚度，探寻轴承支撑刚度及船体刚度对轴系振动的影响。通过计算可得出如下结论:轴系振动固有频率将随着轴承支撑刚度的增加而增加，但船体耦合刚度对固有频率的影响非常微小。 (3)研究船体变形引起的轴承位置变化对轴系振动的影响，针对某散货船，采用有限元法在ANSYS中建立三维船体有限元模型，研究船体变形引起的轴系中心线垂向相对变形对轴系横向振动影响的计算方法和流程。计算结果表明，船体变形引起的轴承位置变化对轴系横向振动有着显著的影响，不可忽略。 (4)最后以WindowsServer2008为开发平台，VB9.0为开发工具，进行界面设计和计算程序编写，采用传递矩阵法计算轴系回旋振动固有频率和振型，开发了船舶推进轴系回旋振动计算软件。 |
| 作者： | 朱军超 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 朱汉华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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