某V型高速柴油机振动测试及动力学分析

针对某艇主机12缸V型高速柴油机振动过大的问题,开展柴油机动力学分析与振动测试,得到各主要工况下的振动响应。研究结果表明,柴油机振动干扰成分丰富,且分布在很宽的频域上,主要干扰频率为基频的0.5阶、1.0阶及3.0阶,设计时应重点考虑隔振系统刚度与主要干扰阶次的关系。对主机振动过大的原因进行分析,结果表明引起共振的干扰频率、存在激励力或结构局部共振、柴油机结构轻量化及刚性较低是主要影响因素,对柴油机减振设计具有指导意义。     

小型船舶船体振动的原因及对策

船体是一个弹性体,在主机、螺旋桨等各种干扰力的作用下,船舶航行时,都存在着不同程度的振动。轻微的振动是正常的,也是允许的。但如果干扰频率与系统的固有频率相同,或因干扰幅值过大,就会引起共振或剧烈的振动,甚至影响到船舶的正常航行,这种振动视为有害振动。     

40000dwt散货船设计阶段船体振动分析控制

在40 000 dwt灵便型散货船设计建造过程中,为了控制船体出现的有害振动,对船体总体振动、上层建筑总体振动及船体艉部局部结构进行了振动预报分析.对船体总体振动和上层建筑总体振动进行分析,避免与主机和螺旋桨激励发生共振;对于船舶艉部结构,重点关注上层建筑各层甲板工作和生活等重要区域的振动情况,采用结构有限元法分析各层甲板的振动特性,设计时通过调整局部结构刚度并保证一定频率储备来避免共振,为船体结构减振设计提供依据.本文给出了设计阶段船舶总体、上层建筑总体及局部结构振动计算分析方法和过程,可对船舶设计者提供有益的参考.     

船用主柴油机共振故障诊断

某型船用主柴油机在运行过程发现其转速在800 r/min附近时振动较大。针对这一现象,采用振动数采器对其不同转速下的振动进行测量,对测量数据进行处理分析,结果显示振动响应的主要频率是该船主柴油机的发火频率,振动激励源是活塞连杆结构的侧推力。通过对柴油机进行敲击试验,得到横向某阶固有频率为52.8 Hz,与该柴油机在800 r/min时的整机发火频率53 Hz基本相同,进一步验证了振动分析结论。     

82000t散货船船体结构振动控制

在82 000 t散货船的设计建造过程中,根据船舶机构减振设计的方法,首先,从设计阶段对主机和螺旋桨激励特性进行分析,确定采取一系列相应有效措施降低激励程度;然后,对船体总体振动特性进行分析,以避免出现总体共振。在详细结构设计过程中,应用结构有限元分析局部结构振动特性,设计上力求通过保持一定频率储备来避免出现有害振动。实船试航结果证明该设计过程不仅很好地处理了振动问题,而且测量结果也完全满足技术规格书要求的GB/T7452-2007对商船振动舒适性的要求。     

大型集装箱船上层建筑整体振动的分析方法

大型集装箱船上层建筑尺度向更高更短结构形式发展的同时,其固有振动频率的降低容易与螺旋桨、主机及外界的激振力产生共振,从而对船员的工作、生活环境及船体结构安全造成影响。如何分析该型船舶上层建筑的整体振动已成为船体振动研究的重要内容。以某9200TEU船为例,针对影响上层建筑整体振动的装载工况、结构范围、附连水质量及计算网格进行研讨,建立了若干有限元计算模型,推演多个模型结合设定工况的纵向、横向和扭转振动频率,进行大量的模拟计算,取得了分析上层建筑整体振动的可信依据。分析计算成果可供同类船舶在设计论证中参考。     

科考船永磁同步电机振动测试及分析

针对科考船推进系统永磁同步电机振动过大问题,进行振动测试,得到主要转速下的振动响应.数据分析表明,电机振动能量主要分布在低频及其倍频、逆变器开关频率处.对振动过大原因进行分析,低频段振动大是径向电磁力6倍基波频率和齿槽转矩共同作用导致,5 000 Hz处振动大由变频器开关频率引起.模态分析结果表明,电机振动大不是由结构...     

基于ANSYS大型矿砂船舱口盖的模态分析

基于ANSYSWorkbench建立大型矿砂船舱口盖三维模型,分析计算了舱口盖固有频率和固有振型,计算结果表明船体的激振频率在舱口盖固有频率范围内,因而在其结构设计时需要考虑共振问题。随着振动阶次升高,舱口盖的振动逐渐由整体振动转变为局部振动,刚度越小、振动越剧烈。模态振型分析可为舱口盖结构优化和破坏部位预测提供计算依据,更为船体设计减振措施提供理论指导。     

船舶轴系弹性支撑振动过大原因及对策

为解决某船舶轴系弹性支撑振动过大的问题,消除剧烈振动对推进系统性能发挥及船舶动力系统航行安全性的影响,分析该船柴油机功率输出传动件的结构特点,研究轴系弹性支撑振动产生的原因及机理。利用丹麦BK公司3050数据采集前端、4513 BX压电式加速度传感器及4514 BX压电式加速度传感器采集弹性支撑振动进行跟踪测试,通过PULSE数据分析平台对振动信号进行频谱、阶次和总级值等方面的分析,结合频谱分析、试验及对比分析得出该设备振动过大主要是由轴系不对中、转子不平衡和机械共振等3种因素导致的;对导致各类振动的故障源进行分析,并提出具体对策。     

主机-船体耦合振动预测与特性研究

近年来,随着对船舶内燃机振动和噪声问题研究的不断深入,由主机引起的船体振动问题正成为各船舶设计部门的研究重点,它是船体的低频振动和水下辐射噪声的主要激励源。为此,本文根据某30 000DWT散货轮建立带有柴油机的船体有限元分析模型,分别对柴油机模型和船体模型进行模态分析,得到其固有特性。基于瞬态动力学方法,利用实测缸内压力数据对柴油机进行振动响应分析,研究主机激励经由机脚、基座传递到船体的传递特性,并且进一步计算分析主机激励船体的振动响应规律,为机、桨、船的匹配设计提供参考。     

低速柴油机推进轴系频域稳态扭转振动分析

以载重10 000 t低速柴油机推进轴系为研究对象，创建其当量系统模型。基于系统矩阵法对推进轴系进行自由振动分析，求得扭转振动固有频率和振型。研究柴油机在全转速下的气体和往复惯性激励力矩，针对推进轴系在柴油机和螺旋桨共同激励下的频域稳态扭转振动响应特性进行计算，求得推进轴系扭转振动的主谐次、共振转速点和推进轴系各部件的应力值。结果表明，推进轴系在低阶频率振动时气缸和中间轴振幅较大，推进轴系应力远小于材料的屈服强度，船舶能够安全稳定航行，同时为推进轴系时域瞬态扭转振动研究打下基础。     

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。     

玻璃钢高速船动力装置设计

针对玻璃钢高速客船的特点，就如何选取主推进柴油机，如何解决机座的强度问题，以及对减小柴油机振动、隔离噪声、防止尾倾过大、控制机舱部位重量等问题进行探讨。通过对名牌柴油机选型、机舱结构优化、环境温度的控制并采取减振措施等，经航行试验实测，动力装置的设计取得较满意的效果。     

船用柴油机燃油管系减振研究

为解决某船用柴油机燃油管系低压管路振动强烈问题,实船测量了燃油管路和主机振动、燃油脉冲压力和管路固有频率,确定喷油泵柱塞间隙性进、回油诱导管路内燃油压力脉动是激励管路振动的主要原因。从结构和流体两个角度分析了管系减振的方法,通过加焊马脚改变管系的刚度和加装阻尼器降低燃油脉冲强度两种方法来降低管路的振动。试验结果表明,两种方法皆有效地降低了管路的振动,特别是阻尼器从源头降低燃油脉冲能量的减振效果更明显。     

波浪载荷对船舶柴油机振动的影响研究

为避免波浪载荷对柴油机运行造成安全性的影响,本文利用 AQWA软件计算波浪的动压力,采用APDL语言编写加载程序实行波浪载荷对船体的自动施加,研究在不同波浪高的情况下,柴油机受波浪载荷的谐响应作用。研究结果表明,如果激励频率过小,柴油机的振幅和应力都较大,发生共振作用,柴油机动力特性就会减弱,导致柴油机运行不稳定;如果激励频率过大,柴油机的振幅和应力会在极小值附近来回摆动,这样容易对柴油机整体造成简谐力的作用,柴油机会发生疲劳破坏。     

6L16/24型柴油机振动噪声预测研究

柴油机声振特性的研究已经成为现代柴油机技术的一个重要研究方向,在设计阶段了解和掌握柴油机振动噪声性能,基于仿真模型进行整机振动响应分析和噪声预测,对确保柴油机产品满足日益严格的振动噪声要求,提高其产品竞争力,具有十分重要的意义。以6L16/24型柴油机为研究对象,利用有限元/边界元方法对其声振特性进行了数值仿真.     

内河电力推进船功能区振动响应分析

船舶总是会因其动力源、推进器、波浪以及其他外部激励的作用而产生振动,甚至有害振动。文章通过有限元方法对某电力推进内河船不同功能区结构进行螺旋桨和主机激励作用下的振动响应计算,对比螺旋桨和主机激励作用下不同功能区的振动响应,并判断振动产生的速度及加速度幅值是否符合CCS相关规定的要求。结果表明,在螺旋桨激励作用下,不同功能区振动响应远大于主机激励作用下的振动响应,电力推进装置所产生激振力对电力推进船舶的振动几乎没有影响。由此,对电力推进系统助推的船舶振动计算分析及该类船的设计提供一定的参考。     

散货船甲板室翼桥结构设计和振动分析

以某散货船甲板室的翼桥结构为研究目标,针对船型升级要求,提出4种不同的翼桥结构设计方案,采用有限元法计算不同方案下翼桥结构的固有频率与振动响应,与SMCR转速下主机缸频、螺旋桨叶频比较,验证是否避开机械设备工作频率,并从结构重量、固有频率,以及振动响应3个方面比较4个方案的性能参数,方案四比原方案重量有所减轻,结构固有...     

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。     

基于独立分量分析与传递函数的气缸压力重构

根据缸盖振动传递特性建立传递函数模型,对振动信号预处理后采用独立分量分析的方法进行分离,结合传递函数法进行压力重构,试验表明,两种方法结合简单有效,采用独立分量分析方法对缸盖振动信号进行分离能更有效地提取出反映燃烧压力分量的部分,重构压力曲线与实测曲线拟合度较好。