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双机并桨复杂分支轴系扭转振动计算
| 论文题名： | 双机并桨复杂分支轴系扭转振动计算 |
| 关键词： | 船舶推进轴系;复杂分支系统;扭转振动;简谐系数分析;Visual C++程序 |
| 摘要： | 在现代船舶业和内燃机行业的发展中,出现了越来越多的复杂分支轴系.双机并桨、且一台主机输出端还带有轴带发电机的复杂分支船舶推进轴系可以说是一种较为复杂的轴系.因此如何很好的建立该复杂分支轴系的数学模型,如何选用高精度、高效率的数值计算方法,如何编制使用方便的可视化程序进行扭转振动的计算便成为该文的主要研究目的.该论文讨论了目前国内外在复杂分支轴系扭转振动计算中所应用的诸多方法,并对这些方法的使用过程作了简单的论述,比较了各自的优缺点.在此基础上,提出应用集中质量法建立双机并桨复杂分支轴系的简化模型,应用改进的动态矩阵法建立该复杂分支轴系的系统运动方程.通过较多实例证明,该方法能更加简单、方便地建立船舶复杂分支推进轴系的扭转振动计算方程组.进行复杂分支船舶推进轴系的扭振计算时,运用雅可比过关法求解系统自由振动的所有固有频率值和各结振型.在论述了自由振动计算的理论基础上,还列举了实际算例的扭振计算,证明此方法在解决复杂分支轴系自由扭振计算方面是一种有效、方便的方法.在进行复杂分支轴系的强迫扭转振动计算之前,论文中先论述了对示功图进行简谐分析获得简谐系数的方法,并通过了实例的计算.强迫振动的计算方法为振型叠加法,通过正规化振型的正交特性将系统的转动惯量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵模态化,变成对角矩阵,然后可方便求解.论文在理论分析的基础上开发了基于Visual C++环境下的应用程序,用户输入计算所需的数据后程序就可按照要求进行各种状态的计算,并输出相应的图形供用户编辑使用.该程序还进行了较多实际算例的校核计算,计算结果稳定可靠.最后论文以双机并桨复杂分支轴系正常工作状态为例,计算了整个轴系的扭转振动特性,其中包括前十结自由振动的固有频率与振型,强迫振动时系统的第一质量振幅和轴系中各轴段的扭振应力值或扭矩值,计算结果精度较好. |
| 作者： | 唐斌 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 宋希庚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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