船舶主机设备振动控制方法研究

针对原有船舶主机设备振动控制方法无法对主机内部振动发生位置定位,产生控制后二次振动的问题,设计船舶主机设备振动控制方法。根据舰船主机结构的特征,构建主机有限元模型,完成对主机设备振动位置的确定。在振动处引用振动作动器,对其施加一定数值的作用力,为振动控制提供基础。增加振动控制器,将与作动器相连接,通过消振频率计算公式消除振动频率,实现对船舶主机设备振动的控制。至此,船舶主机设备振动控制方法设计完成。构建实验环节,与原有振动控制方法相比,此方法使用后的二次振动发生率低于原有方法。综上所述,此方法优于传统船舶主机设备振动控制方法。     

支线集装箱船发电机平台结构振动分析模型化探索

重点研究在船舶发电机平台这类结构上安置有大型设备的结构振动有限元分析模型的合理性.通过对比研究发电机平台区域的均匀分布质量和大型集中质量其不同有限元模拟方法的优缺点,总结出一套快速、高效、准确的发电机平台振动预报有限元模拟方法.该发电机平台有限元模拟方法能够在详细设计阶段对发电机平台板架的固有频率实现快速准确预报,避免发电机平台板架与主机、螺旋桨等船舶主要激励源发生共振,从而实现发电机平台区域的振动控制.     

某船用主机中间支架振动特性分析

针对某船用主机中间支架振动强烈危及船舶主动力系统安全运行的情况,文章应用有限元软件ANSYS对设备进行逆向仿真分析。首先根据装配图纸和实际设备,建立了有限元模型,然后采用模态叠加法得到了减振系统的前六阶固有频率及振型,运用谐响应分析法计算了中间支架的作用点动刚度。分析发现当主机转速在1 000 r/min左右时发生共振,中间支架的水平动刚度接近最小值,与模态阻尼比的大小成正比,导致中间支架水平方向剧烈摆动。     

船舶智能结构振动反馈控制研究

针对船舶结构特点,以压电(PZT)材料作为反馈传感器和控制作动器,粘贴在船舶板梁结构表面,形成智能结构反馈控制闭环系统,使结构振动得到有效控制。从PZT材料的本构方程出发,建立了压电智能结构的传感器、作动器以及振动控制有限元方程,并用ANSYS软件进行了数值仿真研究。数值算例验证了智能结构在结构尺寸和厚度比较大的船舶板梁结构振动控制的可行性,可以给船舶结构振动控制提供一种新的途径。     

船舶盘形制动器噪声的有限元复特征值分析

船舶动力系统的主轴转速高,船舶自身惯性大,船舶的制动响应具有一定滞后性。因此,提高船舶制动器的设计水平有重要意义。目前常用的船舶主机制动方式包括盘式制动、鼓式制动等多种类型,可以实现船舶主机和螺旋桨的快速制动。船舶盘形制动产生的振动和噪声不仅影响船载精密设备的性能,还会影响船舶工作人员的身体健康。因此,船舶盘形制动的噪声控制引起了研究人员的广泛关注。本文利用有限元分析软件Abaqus,对船舶盘形制动的振动和噪声进行了有限元复特征值分析,在此有限元分析基础上对船舶盘形制动器进行了结构和功能的改进。     

四转子机械作动器主动消振法

利用机械作动器进行主动消振是船舶振动控制领域的一项新技术．文章首先介绍了一种新型机械作动器-四转子机械作动器的工作原理;然后从主动消振理论出发,结合机械作动器的实际需要,提出了一种机械作动器最优相位和偏心距的解析计算方法-调相解析法．配合机械作动器的使用,可以使主动消振系统获得较好的消振效果．     

某货船振动特性数值计算研究

不论是远洋运输船舶还是军事舰艇,在正常航行时都不可避免的产生振动。振动会对船体造成一定的负面影响,比如检测设备的精度降低、船舶结构失效、噪声污染等。近年来,随着船载设备的精密程度和海上作业人员的舒适性要求不断提高,船舶振动性能的优劣受到了广泛重视。大型船舶是一个复杂的弹性结构件,振动的产生通常来自柴油主机、海浪和螺旋桨等方面,为了防止船舶正常运行时产生有害振动,对船舶的振动特性(固有振动频率、激振力等)进行研究具有重要的指导意义。本文利用有限元分析技术和振动数值模拟计算方法,对某货船进行振动特性分析,包括模态分析、振动激励分析等,对该货船的结构设计和减振方法有一定的指导意义。     

振动信号分析技术在船舶主机故障诊断中的应用

在船舶主机故障诊断系统中,将振动信号技术充分运用起来,对判断船舶设备的故障效果非常有益。通常采用的振动信号分析技术包括2个,一是测量设备和结构的振动信号分析;二是对设备或结构加以激励,使得振动产生,对振动进行测量。本文针对振动信号分析技术在船舶主机故障诊断中的应用展开研究。     

船舶结构振动特性研究

本文利用SHELL63、BEAM4、SOLID95、COMBIN14四种类型共64187个有限单元和30种几何参数建立了接近于真实船舶(包括机舱动力设备)的有限元模型。在考虑流一固耦合状态下，用有限元技术对船舶进行模态分析以及船舶对激励力的振动响应数值计算。在模态分析过程中，采用了矩阵缩减的方法来消除局部模态，以便获得整体弯曲和扭转振动模态。然后对主机单层隔振器和辅机双层隔振器的减振效果进行了预估。将建立的接近于真实船舶的有限元模型和尾部结构的三维有限元和梁组合模型的数值计算结果进行比较，得到一些重要结论。本文为船舶设计人员在船舶设计阶段，预报船舶结构振动提供了一条新的途径。     

209000t散货船上层建筑振动特性的数值计算与分析

以1艘209 000 DWT Newcastle-Max型散货船为例,采用有限元方法对其上层建筑的振动特性进行数值计算,建立整船三维模型和主机机架模型,运用PCL编程实现螺旋桨脉动压力的自动加载;采用等效力偶法加载主机不平衡力矩;应用边界元法求解附连水质量;运用模态叠加法求解结构的稳态简谐响应,获得上层建筑的自由振动固有频率和强迫振动速度响应值,并讨论桥翼设计形式对振动的影响,为上层建筑的减振设计提供理论依据。     

船舶动力传动系统振动特性的ADAMS仿真研究

船舶动力系统的振动主要由柴油主机的高速机械转动、传动装置的运动副振动和螺旋桨切割海水产生的振动等组成,是船舶振动和噪声的主要来源,也是干扰船舶精密设备正常运行的主要原因。此外,船舶在运行时还会受到冲击载荷等因素干扰,使船载设备的结构受到损坏,工作精度降低。因此,研究船舶动力系统的振动特性,并进行动力系统的减振、降噪设计具有重要的意义,也是各国船舶制造工业的研究热点。本文建立了船舶动力传动装置的几何模型,利用ADAMS平台建立了船舶动力传动装置的刚体模型,并进行了该刚体模型的振动特性分析与仿真。     

海洋平台的振动试验方案及其模型设计

针对海洋平台的振动具有低频、高幅的特点，提出了振动主动控制的试验方案。振动主动控制可改善台上人员的工作条件、提高生产效率、延长海洋平台及台载机械使用寿命，已成为提升海洋平台综合性能的潜在技术手段。该试验装置包括振动试验模型、激振器、作动器、主机及DSP板、低通滤波器、信号放大器等。根据对海洋平台的类型、特点及振动控制研究的分析，设计了用于海洋平台振动主动控制试验的两个模型，一个用于研究水平面两个方向的振动，另一个用于研究纵向振动。海洋平台振动试验模型采用柔性较强的材料，支架模型采用刚性较强的槽钢。对于第一个模型进行了必要的强度和刚度计算。设计的模型可用于海洋平台的概念性振动主动控制试验，对海洋平台的振动主动控制提供理论指导。     

船舶设计中振动分析方法研究

为避免船舶的有害振动，在船舶设计的不同阶段通常都要进行振动检测。目前的设计通常采用不同的振动分析法、共振检测法或许用的振动等级限值法。估算固有频率或振动响应等级有以下一些方法：三维有限元分析法、简单模型法或经验公式法。为了采用有效检测方法设计，应选择合理的真实振动结构、激振源、振动分析法和适合的设计判断准则。提出了一种新的检测方法，该方法是基于由现有船舶数据组成的各种数据库和已被利用的互联网／内部     

船舶主机隔振对轴系适配性影响研究

船舶轴系是推进系统中的重要部分,其运转的可靠性和稳定性都直接影响到船舶的运行。本文以典型轴系试验台架为研究对象,建立轴系有限元模型,考虑纵摇环境下,船舶主机的隔振对轴系产生的附加激励,对轴系进行了瞬态响应分析。结果表明,纵摇环境下,轴承负荷受主机垂直方向隔振刚度影响最大,而在进行总体设计时,应综合考虑隔振刚度对轴系振动和主机隔振效果的影响。     

电动消振作动器模糊控制设计研究

研究了一种新型的作动器,主要用来解决由发动机所引起的船舶甲板的振动问题,通过机械机构及控制系统来实现激振频率及振幅的在线跟踪调节,控制系统可自动识别相角差及振动幅值并自动进行调节,模糊控制器可显著地减小船舶的振动,作动器与激振器相角差控制方面首次提出了优化模糊控制算法,与传统模糊控制算法比较,模糊控制规则可根据实际测试结果进行确定,然后由程序进行分段线性优化,提高了相位角差调整的精度,实验结果表明,该作动器具有良好的特性,对于抵消来自振源的振动具有很好的效果.     

船舶板梁组合结构的振动分析

采用Ｍｉｎｄｌｉｎ板单元和参考轴杆单元,建立了考虑板剪切变形、骨架剪切变形和骨架偏心影响的船舶板梁组合结构振动分析模型,并研究比较了不同船舶板梁组合结构振动分析有限元模型的计算精度。最后通过对某舱室甲板固有频率计算值和实测值的比较,讨论了船舶局部结构振动分析中边界条件处理问题。     

基于ANSYS的舰船桅杆振动半主动神经网络控制仿真

舰船桅杆在风载、船舶横摇惯性载荷以及由螺旋桨引起的桅杆基础加速度激励等载荷作用下,其顶部雷达处会产生较大的转角振动,严重影响雷达追踪的分辨率.文中以磁流变液阻尼器(Magneto-Rheological Damper)为作动器,采用神经网络模拟该阻尼器的逆向动特性,并运用独立模态空间控制算法设计了半主动控制系统.研究了基于ANSYS平台的振动半主动控制实现方法,并最终在ANSYS中实现了基于磁流变阻尼器的舰船桅杆振动半主动控制.数值计算结果表明,文中设计的控制系统能有效地减小桅杆顶部雷达的转角振动,基于ANSYS实现结构振动控制仿真是可行的.     

基于CPLD的船舶振动监测系统设计

船舶振动和噪声会影响船载精密设备的工作精度,影响船舶工作人员的身体健康,因此,必须对船舶振动进行有效的监测。本文充分结合船舶典型航行状态的声场特性,结合CPLD逻辑控制器和数字信号处理技术,设计了一种基于CPLD的船舶振动监测系统。通过实时监测船舶振动的频谱特性,可对船舶主机和船载设备的运行状态进行诊断。     

分析水中结构自由振动的三维附加质量矩阵法

船舶总体振动分析需考虑对船体外部水的影响。通过建立水域三维有限元模型进行计算或者先计算出附加质量后,加入到结构质量中进行计算。随着有限元技术的发展,船舶大都采用三维有限元建模。传统方法,例如刘易斯附加水质量法,虽然考虑到纵向变形,但确没有忽略船体横剖面的变形,因而不够准确。采用三维边界元方法,考虑水中结构振动的三维效应,计算三维附加质量矩阵,并对水中结构振动进行分析。结果表明,水中结构振动是三维变形,应该采用三维附加质量矩阵进行振动分析。     

应用空间有限元模型进行船舶总振动特性的研究

本文以17500吨货船“海建”号为实例研究应用空间有限元模型计算船舶总振动的方法。对于实际船舶结构中的板,提出用平面应力元简化,以减少计算自由度数,由此产生的问题采用节点主从关系的方法解决。在编制的计算程序中,根据质量矩阵高度稀疏的特点,采用了稀疏存储技术,从而使船舶整体空间模型的振动分析能在国产中小型机器上实现。实例计算结果和测量结果的比较表明,这种计算模型合理、可靠。本文还对船舶总振动计算的梁模型、平面有限元模型、空间有限元模型作了比较和讨论。