船舶柴油机主推进系统的隔振设计与性能分析

介绍了27 m航政艇柴油机主推进系统隔振装置,在分析柴油机主推进系统扰动力的基础上,采用半弹性支承的设计方案,对柴油机和齿轮箱进行了整体隔振设计。试验测试结果表明,该船主推进柴油机隔振系统的设计是成功的。     

船舶辅机的隔振设计及船体耦合振动分析

为了减小船舶的振动与噪声,对某船用空压机组进行了浮筏隔振装置的设计,其中包括隔振参数的确定以及筏体结构的设计等。通过建立隔振系统的有限元模型,分析了该系统的动力学特性,包括振动模态、振动传递率以及对于冲击的响应。为了揭示实船隔振系统的规律,将空压机组浮筏装置的有限元模型拓展到全船,分析了隔振装置装船后的耦合振动模态,讨论了船舶结构的振动对浮筏系统隔振效果以及冲击响应的影响。在此基础上,探讨了提高船舶辅机浮筏隔振系统动力学性能的途径。     

船舶推进系统齿轮箱的抗冲击性能研究

齿轮箱是船舶推进系统的关键组成部分,其运行质量直接决定了船舶的动力性能。船舶推进系统齿轮箱的工况复杂,受到船舶振动和基座变形的影响,齿轮箱易产生疲劳变形和振动噪声等问题。近年来,随着机械制造技术的进步,船舶齿轮箱也向着大功率、低噪声、轻量化、高转速等方向发展。本文以船舶推进系统齿轮箱为研究对象,建立了齿轮箱的多体耦合有限元模型,对动态冲击载荷下的齿轮箱的抗冲击性能进行载荷分析,并对齿轮箱的振动和弹性变形等进行有限元分析。本研究对提高船舶推进系统齿轮箱的结构强度、提高抗冲击性能等有重要的指导作用。     

船用主机单层橡胶隔振装置隔振性能研究

文章首先简单介绍了舰船的振动环境、振动理论及隔振系统等内容.在了解单层隔振装置的基础上,文章就船用主机单层橡胶隔振装置隔振性能测试研究的目的、方案和内容进行了详细的阐述.同时对该机组隔振装置的振动烈度和振动加速度等测试内容进行了详细的说明,通过对测试所得到的数据进行处理,系统地分析了该机组的振动现状及其隔振装置的隔振性能.为其维修保障打下了基础,也为进一步相关内容的研究提供了依据.     

新型航政艇的推进系统半弹性隔振设计

基于新型航政艇的柴油机推进轴系柔性传动方式选择,提出将柴油机和齿轮箱作为整体进行半弹性隔振方式设计,通过隔振系统台架对比试验,验证了柴油机组半弹性隔振方式设计的可行性,并确定了合适的隔振器型号,实船测试结果表明,柴油机组隔振后船体的结构振动明显降低,客舱和驾驶室的声压级下降了6 dB,研究成果对小型船舶的舒适性设计有重要的参考意义。     

柴油发电机组浮筏隔振装置性能分析

机舱内的柴油发电机组是船舶主要振动噪声源之一,为了控制柴油发电机组振动并同时降低其辐射噪声,对其采用浮筏隔振技术措施。通过有限元分析软件建立浮筏隔振系统力学模型,开展浮筏系统的模态分析,探讨主要参数对浮筏隔振装置隔振性能的影响,并对浮筏隔振装置的抗冲击性能进行校核计算,结果表明柴油发电机组浮筏隔振装置隔振及抗冲击性能良好。     

带空间管系的船舶水泵机组隔振浮筏性能研究

基于船舶水泵机组隔振浮筏这种多挠动源的系统,探讨了浮筏装置所具有的特性以及隔振设计技术.利用有限元法数值模拟了隔振系统忽略和计及管系下的两种模型,综合分析了空间管系对浮筏隔振系统隔振性能的影响,并就管路和机组间刚性连接和多种弹性连接下系统隔振性能作了对比分析.分析结果表明,空间管系减弱了系统的隔振性能,在动力设备和管路间使用挠性接管等弹性连接可大大减小管系的影响.文中探讨了水泵机组的隔振设计技术以及为了提高隔振性能而应注意的若干方面.     

网架箱体浮筏−艇体耦合特性及全频段隔振效果分析

[目的]旨在研究网架箱体浮筏与潜艇艇体之间的耦合关系,以提出增强此耦合系统隔振效果的设计方法.[方法]首先,分别对耦合系统和独立的浮筏及艇体结构进行模态分析,比较耦合系统中的浮筏结构与独立浮筏结构、以及艇体结构与独立艇体结构的模态振型;然后,研究浮筏面板板厚和隔振器刚度对所提耦合系统全频段隔振效果的影响.[结果]结果表...     

某拖轮主机隔振系统设计与实验研究

设计了某全回转拖轮主机的单层隔振系统,分析了模态以及参数对隔振系统的影响,校核了振动烈度,分析表明主机隔振效果良好。此外,还设计并且实施了拖轮主机的台架实验。实验表明:当主机运行在额定转速750 r/min时,拖轮主机的隔振系统在5~5 000 Hz频率范围的总体隔振效果达93%以上。     

基于附加颗粒阻尼控制的船用齿轮箱减振方法

为有效解决船用齿轮箱存在的振动问题,提升舰船的隐蔽性和工作性能,设计一种基于附加颗粒阻尼控制的船用齿轮箱减振方案。以某型号船用齿轮箱箱体为研究对象,采用有限元方法建立船用齿轮箱振动物理模型,对船用齿轮箱的自由状态模态和振动响应进行分析;结合齿轮箱模型振动特性分析结果,在箱体与关键结构附近布置颗粒阻尼结构。建立颗粒阻尼等效分析模型,计算弹性波传递过程中设计减振器离散体碰撞的能量耗散结果,并将所得结果与试验结果进行对比,验证该减振方法的有效性。结果表明,该颗粒阻尼结构对船用齿轮箱产生的振动辐射有明显的抑制和削弱效果。     

船舶齿轮箱用磁流变弹性体动力吸振器的仿真研究

船舶齿轮箱是船舶动力装置的重要传动装置,同时齿轮箱振动又是船舶振动的主要振源之一。因此,对其安装有效的吸振装置很有必要。本文设计了一款用于齿轮箱吸振的磁流变弹性体动力吸振器模型,通过ANSYS软件对其进行不同激励电流下的模态分析和热力学分析。结果表明,该吸振器拥有较宽的移频特性,能够有效控制齿轮箱的振动,同时该模型在强制对流工况下工作性能较好。     

船舶动力系统中齿轮箱故障特征提取与模式识别方法研究

A marine propulsion system is a very complicated system composed of many mechanical components.As a result,the vibration signal of a gearbox in the system is strongly coupled with the vibration signatures of other components including a diesel engine and main shaft.It is therefore imperative to assess the coupling effect on diagnostic reliability in the process of gear fault diagnosis.For this reason,a fault detection and diagnosis method based on bispectrum analysis and artificial neural networks (ANNs) was proposed for the gearbox with consideration given to the impact of the other components in marine propulsion systems.To monitor the gear conditions,the bispectrum analysis was first employed to detect gear faults.The amplitude-frequency plots containing gear characteristic signals were then attained based on the bispectrum technique,which could be regarded as an index actualizing forepart gear faults diagnosis.Both the back propagation neural network (BPNN) and the radial-basis function neural network (RBFNN) were applied to identify the states of the gearbox.The numeric and experimental test results show the bispectral patterns of varying gear fault severities are different so that distinct fault features of the vibrant signal of a marine gearbox can be extracted effectively using the bispectrum,and the ANN classification method has achieved high detection accuracy.Hence,the proposed diagnostic techniques have the capability of diagnosing marine gear faults in the earlier phases,and thus have application importance.     

基于波分析法油膜刚度对轴系扭转振动影响的研究

为确保带减速齿轮箱主推进系统的可靠性,文章对船舶轴系的扭转振动进行了研究。首先根据各组成部件的特点将轴系分解为连续和离散的两个子系统,分别利用波分析法和多自由度系统分析法列出连续子系统的波动形式及离散子系统的振动微分方程,同时考虑了减速齿轮箱油膜刚度的影响。然后根据两子系统连接处的动态平衡和连续条件,建立整个轴系在扭转振动模式下总运动方程,通过求解总方程得到系统的位移响应。该扭转振动分析被应用到某LNG船带减速齿轮箱的轴系振动计算中,通过考虑轴系减速齿轮箱啮合齿面间油膜刚度使轴系扭转振动模型更接近轴系实际运转工况。计算结果显示：随着减速齿轮箱啮合齿面间油膜刚度的增加,最大轴系扭转应力向低转速区域偏移。这对船舶轴系转速禁区的划分产生极大的影响。有助于防止因不良轴系振动计算引起轴系事故的发生。     

多跨充液管道的振动特性分析

考虑管道与液体之间的泊松耦合与结合部耦合,推导了低频情况下的充液直管轴向、横向振动传递矩阵与刚性支撑的点距阵.使用传递矩阵法计算两种边界条件下单跨和多跨充液管道的模态频率及模态振型.结果表明,在充液管道振动分析中,流固耦合作用不能忽略,多跨管道系统由于刚性支撑的加入使系统频率增加.     

齿轮箱模态测试与分析

齿轮箱是舰船动力装置的一个重要部件，易出现故障，也是舰船振动与噪声的主要根源之一。本文在建立模态试验的理论模型后，采用锤击模态测试方法对某型齿轮箱模态进行了实测，测试结果显示了齿轮箱的振型并得到了模态参数，有助于掌握该型齿轮箱的动态特性。最后，对试验进行了总结并提出了建议。     

长江电力推进游轮减振设计研究

针对长江首艘电力推进船舶船型、总体布局及舵桨装置等相对常规船型的巨大变化,有必要在本艘游轮设计研发时,结合电推船舶的特点,对船舶进行减振降噪的分析,包括全船模态分析、动力设备的振动隔离方案以及局部结构的振动计算,以期最大限度的降低船舶噪声和振动,提高旅客和船员舒适程度。     

计入船体变形激励的大型船舶推进轴系振动性能研究

大型船舶的船体变形与其推进系统之间的耦合影响成为船舶领域的研究热点,开展船体变形激励下的推进轴系振动性能的研究对保证船舶可靠运行十分必要。文章以船舶轴系动力学方程为研究基础,建立其计入船体变形激励的大型船舶推进轴系的动力学模型并通过解析解与数值解的对比验证了方法的可靠性。依据此模型,以某大型集装箱船舶为研究对象,分别探索了船体变形激励不确定方向下以及变尺寸参数下轴系振动的影响规律,为大型船舶船体变形激励下的轴系振动问题提供了理论基础。     

钢丝绳隔振器用于船舶主机隔振

船舶主机隔振通常使用橡胶隔振器，而钢丝绳隔振器用于主机隔振，目前国外尚无报道。现研究用钢丝绳隔振器解决16PA6STC柴油机主机的隔振问题。柴油机重量大，安装尺寸有限，目前单个钢丝绳隔振器的承载能力有限，因此提出了钢丝绳隔振单元的概念，即是将三个已成熟的HGGS—1200型钢丝绳隔振器组合成一个隔振单元，整机用10个单元，避兔了研制承载能力更大的新型钢丝绳隔振器的风险。用功率流方法对隔振装置的性能进行了理论评估，并进行了试验研究。结果表明：在潮试阻抗的有效频率范围内，功率流传递率估算与实测的振级落差总的趋势一致，说明功率流估算对设计有指导意义；另外，基础的弹性对隔振单元隔振效率的消弱作用非常显著，应尽量加大基础刚度。研究结果表明钢丝绳隔振器用于船舶主机隔振可行。     

基于复合建模方法的轴系扭转振动特性及仿真

为了提高主机轴系计算准确度,本文提出了一种新型的主机轴系建模方法,该方法将主机轴系分为连续子系统和离散子系统。推进轴段如螺旋桨轴、中间轴、螺旋桨及法兰划分为连续子系统,柴油机曲轴端划分为离散子系统。分别应用波分析法和多自由度动力特性分析,得到连续子系统和离散子系统的控制方程,同时通过边界条件将两个子系统动态刚度矩阵连接,推导出全局控制方程。对某型主机轴系扭转振动计算进行了仿真分析,并与传统建模方法比较。从计算结果可知,在高阶模态上,新型建模方法计算更精确,更接近真实振动状态,同时在保证相同计算精度的情况下,新型建模计算方法计算时间和计算资源占用较少,相对更为简便。同时,新型建模方法克服了当模态节点集中于轴段时,传统建模方法由于将轴系等效为一至两个质量单元而引起的节点偏移所带来的误差,这在实际主机轴系计算特别是长推进轴和刚度较低的轴系中具有重要意义。     

高性能物探船推进动力系统配置分析

文章结合物探船的工作特点,分析比较多种推进动力系统配置。通过对已在发达国家服役的高性能物探船推进动力系统实例进行分析比较以及发展方向的探讨,为今后国内设计新型物探船动力系统提供较好的方向和思路。