考虑可压缩性及惯性力的油膜力研究

一般油膜压力特性研究都是基于流体不可压缩的假设,没有计及可压缩性以及轴颈惯性力对油膜压力的影响,但在瞬态冲击重载作用下,油膜压力随时间变化剧烈,而油膜密度、粘度等状态参数又是关于压力的函数,此时,油膜不可压缩性假设不再适用。另外,冲击载荷作用下轴颈本身存在很高的加速度,因轴颈高速运动而产生的惯性力也不能被忽略。可压缩性以及轴颈惯性力引入到油膜压力的数值计算,使计算结果更符合实际的物理现象。     

运转状态下推进轴系冲击动力响应分析

舰船推进轴系有可能在运转时遭受水下非接触爆炸冲击,而以往关于冲击响应的研究只是针对非运转状况。运转状态下轴系的冲击响应必须考虑陀螺效应和轴系本身工作载荷的影响。建立了考虑陀螺效应、剪切力、弯矩、支撑轴承油膜力的推进轴系冲击动力学模型。在时间域和空间域分别采用直接积分法和Galerkin有限元法求解方程,得到了系统冲击响应的时间历程。对一工程实例进行解算,得到的主要结论为:陀螺效应即转速对响应的影响明显;工作载荷增大了系统固有频率,使得冲击响应增大,但总的响应不是工作载荷和不考虑工作载荷时冲击响应的绝对值相加;在所提工程实例中,应力响应的大值集中在轴系的两端,即螺旋桨位置和推力轴承位置,最大响应位移在螺旋桨位置。     

冲击谱谷效应

文中采用实验室试验检验的方法研究了结构受瞬态激励作用的冲击谱谷效应，通过观察放置在非刚性基础上的结构使对这一现象有了一个大致的理解，置于非刚性基础上的结构相当于一个动力减震器，频率为其刚性基础固有频率。为区别普通冲击谱与设计谱和为未来结构给出冲击设计值使用了两处数学模型来提供有用的信息。     

管系对船舶发电机组隔振系统响应的影响分析

在分析直接积分法算法原理的基础上 ,指出该算法适合于求解隔振系统振动和冲击激励作用下的响应。以某船舶发电机组双层隔振系统为算例 ,采用直接积分法 ,分析了系统的稳态振动响应 ,以及在基础受到多向加速度冲击作用下的瞬态响应 ,分析了管系对隔振系统振动和冲击响应的影响 ,指出管系对双层隔振系统的影响不可忽视。     

全回转操纵时船舶推进轴系运行状态瞬态响应规律

针对船舶做全回转操纵时的瞬态工况问题,以轴系校中、油膜动力学等理论为基础,考虑螺旋桨轴承力、主机激励力和转船离心力等瞬态因素的影响,建立船舶推进轴系运行状态瞬态响应预测模型。以某64 000 t散货船为对象,进行瞬态响应计算流程设计与实船仿真计算。计算结果表明:转船离心力对船舶推进轴系运行状态响应变化影响显著,且随着转船离心力增大到某个临界值时或轴承安全间隙值较小时容易造成尾轴承异常磨损。     

三维复杂弹性耦合冲击隔离系统建模研究

针对带弹性筏体和弹性基础的三维复杂弹性耦合冲击隔离系统,综合运用多体动力学理论、结构动力学理论、子结构方法、有限元方法,考虑系统刚体运动与弹性振动的耦合,建立了三维复杂弹性耦合冲击隔离系统的动力学模型;编写计算程序计算系统的固有频率,并与用ANSYS软件建模计算的固有频率和实验值进行比较,结果吻合得较好,通过试验工况下计算的机组加速度响应与实测结果的比较,验证了模型的正确性;最后计算分析系统在三向冲击激励下的动力学响应,为分析浮筏系统的冲击响应控制和参数优化奠定理论基础。     

薄膜型LNG液舱晃荡压力与结构响应试验

影响薄膜型LNG船大型化的一个关键问题是严重的液舱晃荡冲击压力以及由此引起的复杂和危险的结构动响应,至今模型试验是研究此类问题的最重要的方法。本文以某大型LNG船尺度较大和运动较剧烈的2号液舱为研究对象,设计了精细的三维晃荡试验模型,通过不同载液水平的系列规则和不规则运动激励的晃荡试验研究晃荡冲击压力特性;基于薄膜型液舱围护系统结构性能计算结果,设计四边简支铜板格分析液舱围护系统结构弹性效应;另外,还利用浪高仪测量液舱波面运动情况。试验结果表明不论规则运动激励,还是不规则运动激励,晃荡冲击压力幅值均表现出明显的随机性,工况可能产生远大于单自由度运动工况的晃荡冲击压力。晃荡冲击压力、应力和波面测量结果可为验证晃荡数值方法和液舱围护系统结构设计提供依据。     

主机隔振器刚度对船舶推进轴系冲击特性的影响

针对船舶轴系抗冲击的具体情况,建立了包括主机及其隔振器系统的有限元模型和运动微分方程,对主机隔振器采用不同刚度时轴系的冲击位移响应进行了计算,并分析了隔振器刚度值对冲击响应的影响.     

多层隔振系统多向冲击响应计算

本文研究了由多刚体组成的多层隔振系统，获得了多刚体振动系统在总体坐标系描述下的力学模型，找到了微分方程运动变量与系统广义坐标向量之间的一个重要变换公式（LG变换），指出了在总体坐标系下多刚体振动系统振型的物理意义，导出了该系统振动分析的有关计算公式，并且首次在基础多向冲击激励输入情况下，求得了系统的冲击响应，最后给出一计算实例。     

产生冲击设计值的一种方法

工程师们在试图用包络或高置倍限统计方法去确定由冲击谱给出的冲击环境时会碰到困难。本文阐明了产生受瞬态运动激励作用的简单结构类型的冲击设计值的一个方法。每个的冲击设计值是完成应力和挠度的计算所运用的正则模态方程式的杜哈曼积分中的一个近似的简单数。这里说明了不用通常的合成技术产生这些谱的方法，那些合成技术导致了不现实的设计值，然而，本方法提供的种种设计值仍然是保守的。