船舶推进轴系扭转振动减振研究

结合具体实例探讨了改变轴系某些参数对其固有频率的影响,得出减振调频的主要方法和规律。针对某轴系实例,运用减振调频的具体方法对初始计算结果进行分析,对参数进行修正,最终达到规范的要求,消除了扭振故障的威胁。     

船舶推进轴系瞬态扭转振动响应有限元分析

为有效处理各种复杂的几何形状和材料特性,提供更全面的分析结果,研究船舶推进轴系瞬态扭转振动响应有限元分析方法。本文采用ADINA有限元软件构建船舶推进轴系的有限元模型,利用Newmark-β法求解船舶推进轴系的瞬态扭转振动响应,全面分析推进轴系的瞬态扭转振动响应。试验结果表明,在不同工况下,螺旋桨桨叶的扭转应力分布存在差异,最大应力点分别位于桨叶与浆毂的交界区域或叶切面的周边;增大螺旋桨转角,可降低船舶推进轴系艉后与艉前轴承的瞬态扭转振动应力,艉前与艉后轴承的瞬态扭转振动应力分别稳定在±2 MPa与±1 MPa范围内;在共振转速下,中间轴承的角位移振幅波形波动幅度较大,表明其遭受较为严重的扭转变形,在最大持续转速下,角位移波形相对平稳,中间轴承运转更为平稳。     

基于威尔逊θ法的船舶推进轴系扭转振动计算

通过使用威尔逊θ法,在时域内把轴系扭转振动微分方程的响应历程按照一定的时间步长进行离散,根据各时间点上的动力学关系建立方程进行逐步求解。应用MATLAB编制计算程序,稳态响应结果与精确方法基本一致,同时获得了轴系元件在时域内的动态响应,且其中角位移动态响应中还包含了滚振分量。因此采用威尔逊θ法扭转振动计算,可以应用于非稳态工况的求解。     

船舶推进轴系扭转—轴向耦合振动响应曲线的分析

本文结合七条船舶推进轴系的轴向振动实测曲线,对其扭转－轴向耦合振动的响应曲线进行了分析,从而对扭转－轴向耦合振动的规律进行了有意义的探索。     

船舶低速柴油机推进轴系扭转振动研究

本文采用集总参数法建立10000DWT油船低速柴油机推进轴系扭转振动模型,将模型分为直链式扭转振动模型和带分支式扭转振动模型,建立单质量点的扭转振动数学方程和Simulink仿真模型,从而提出采用系统矩阵法和Simulink软件仿真方法分别对该轴系的频域振动特性和时域振动特性进行研究;同时通过对实船轴系进行扭转振动测试,验证了该船舶推进轴系扭转振动数学模型和理论分析方法的正确性,对降低船舶轴系振动和提高船舶安全性具有一定的理论指导意义。     

船舶推进轴系扭转振动影响因素分析

船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分,在载荷的作用下,产生扭振。根据轴系扭振的基本原理,分析了船舶推进轴系产生扭振的原因,在此基础之上,分析各个因素对扭振特性的不同影响效果,从而为推进轴系的避振减振提供参考。     

冰载荷冲击下的船舶推进轴系瞬态扭转振动响应分析

传统的推进轴系扭转振动响应计算聚焦于稳态响应,而传递矩阵法、系统矩阵法,可以取得满意的稳态计算结果,但无法处理冰区船舶、海洋工程船舶所遇到的变载荷、变惯量等瞬态工况。为了克服频域扭振计算方法在处理瞬态条件扭振问题的局限性,使用 Newmark 法从时域求解轴系扭转振动微分方程组,基于该算法对某船推进轴系在冰载荷作用下的瞬态响应做了数值计算。其结果表明,在冰载荷冲击下,轴系瞬态扭矩比稳态扭矩大;通过时频分析,在冰载荷作用期间,出现了明显的螺旋桨叶频激励,因此须避免冰载荷激励产生轴系扭转振动的叶次共振。 Newmark 法扭振计算结果与实船测试结果对比表明,该方法在稳态响应计算和时域曲线上都与实际测量结果基本一致,具有工程实用性。     

船舶推进轴系横向振动模态试验研究

本文针对船舶轴系试验台的轴系横向振动组织了3种方案的振动试验,并进行了轴系横振模态参数识别。通过分析比较,获得一组精度较高的模态参数,为进一步的动力学模型修正打下了基础。此外,还对振动试验及分析中应注意的问题进行了讨论。     

冰区航行船舶推进轴系扭转振动研究

本文以低速柴油机船舶推进轴系为研究对象,在对4叶螺旋桨单片桨叶与冰块相互作用激励力矩时域曲线基础之上,得到螺旋桨与冰块作用的总激励力矩时域曲线和频域曲线;采用集总参数法和系统矩阵法分别构建轴系振动模型和振动方程,对未考虑冰载荷和考虑冰载荷激励力矩作用下进行了轴系振动理论计算;同时通过实船测试验证了未考虑冰载荷激励力矩作用时振动数学模型和理论分析方法的正确性,对降低船舶轴系振动和提高船舶安全性具有一定的理论指导意义。     

船舶轴系扭转振动计算的Riccati传递矩阵法

本文建立了船舶轴系扭振计算的Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法的数学模型,编制了通用程序,并用此方法对船舶轴系扭转振动问题进行了计算与分析。结果表明：该方法在数值稳定性及精度方面优于Ｍｙｋｅｓｔｅｄ－Ｐｒｏｈｌ传递矩阵法,而计算量则小于系统矩阵法。     

复杂分支轴系扭振计算的动态矩阵法

讨论了目前国内外在船舶推进轴系扭转振动计算中所应用的诸多方法,比较了它们的优缺点。在此基础上,提出应用改进的动态矩阵法进行船舶推进轴系的扭振计算,并论述了该方法的理论基础,使其能更加简单、方便地解决船舶复杂分支推进轴系的扭转振动计算。最后还列举了实际算例的扭振计算,证明此方法在解决船舶推进轴系扭振计算方面是一种有效、方便的方法。     

轴系扭振故障机理研究和预防对策

总结了近年来船舶轴系扭振故障的研究成果,从疲劳机理,振型、共振、计算与实测比较以及扭转－轴向耦合振动几个方面,分析了五种典型实例产生扭振故障的原因,讨论了调整系统固有频率对改善扭振特性的影响,提出了几种调频减振的方法。     

舰船推进轴系转向监测的软件方法

针对舰船推进轴系传统转向判断方法存在的处理电路过于复杂的缺点,提出了一种基于80C196KC单片机及其相应软件实现转向监测的新方法。该方法在主机工况记录仪的研制中得到了成功应用。     

船舶推进轴系纵扭耦合振动研究

本文建立了大型船舶柴油机推进轴系纵扭耦合振动计算的系统矩阵模型。在耦会效应的考虑上，柴油机曲轴计入其当量耦合刚度；而螺旋桨则用当量加速度耦合系数和当量速度耦合系数描述。通过对实部轴系纵扭耦合振动的计算与实测分析，对耦合振动的一般规律进行了研究。     

船舶推进轴系校中若干技术问题研究

船舶推进轴系校中计算对保证轴系长期可靠运行具有极其重要的意义.标准的编制为轴系校中计算、安装、检验提供了强有力的理论依据和实际应用指导.本文针对我国船舶轴系校中实际,在对CB*/Z33884 <船舶推进轴系校中> 标准的修订过程中,对千斤顶顶举系数曲线的绘制、与千斤顶对应的被测轴承确定、顶举曲线与轴承负荷计算、斜镗孔问题、混合弹性模量、带有液压联轴器的轴系校中计算等六个问题进行了详细分析讨论,并通过在实际船舶轴系校中计算中的应用,表明其是正确可行的.     

基于连续-离散混合模型的船舶推进轴系纵向振动动力吸振分析

以直接传动形式的船舶推进轴系为研究对象,基于连续-离散混合模型,开展推进轴系纵向振动动力吸振设计分析。采用直接法和模态叠加法计算比较推进轴系在螺旋桨脉动推力下的频率响应,识别出第1阶模态是优势模态。结合Lagrange方程和模态展开定理推导出推进轴系连续-动力吸振器离散混合模型的动力学方程,采用动力调谐优化方法对动力吸振器进行优化设计,在优化状态下讨论动力吸振器的控制效果和参数影响规律。分析结果表明:动力吸振器安装位置应尽可能接近螺旋桨端,以减小动力吸振器动力参数值;第1阶共振线谱的减振效果与动力吸振器安装位置无关,仅取决于其质量比。     

轴系振动测量分析仪的研制及实船应用

以一片单片机为核心,可编程控制器、A／D转换器及辅助电路为支持,用便携机键盘控制轴系双通道的扭振或纵振或回旋振动同步测量及分析,是集成度高,功能完备的轴系振动测量分析仪器。本文介绍了轴系振动测量的原理、方法;仪器的硬件、软件设计及应用实例。     

船舶装载工况对不同孔径比轴系振动的影响

船舶推进轴系的设计质量是其安全、稳定运行的重要保证之一。鉴于船舶推进轴系的组成部件数量及工作环境,其设计是一个复杂的系统性问题。为提高轴系设计质量,国内外船舶领域的专家学者开展了大量的研究工作,相关设计单位和船级社也制定了一系列设计规范和流程。目前,船舶推进轴系常用设计方法的缺点已日趋凸显,故亟需对现有设计方法进行全面综合的分析研究。基于船舶推进轴系的方案设计流程,重点梳理推进轴系的校中及优化、轴系振动及减振控制和轴系设计质量评价等方面的技术进展,并提出未来需要进一步展开的研究工作,旨在为船舶推进轴系的优化设计提供参考。     

超长轴系校中安装工艺的关键技术

以一艘78mDP2多用途工作船轴系校中安装技术为例,分析和介绍了超长轴系校中安装的特点、要点和方法。实践证明,该施工技术对类似船舶轴系的校中安装具有参考价值。     

润滑耦合下冲击引起的轴系弯扭振动特性分析

船舶推进轴系的弯扭振动与支承轴承的润滑油膜相互耦合,互相影响。文中给出了轴承的润滑方程及润滑与弯扭振动耦合的运动方程,通过数值计算,研究了润滑油粘度对轴系振动的影响。从计算的结果可知:在冲击载荷的作用下,弯扭振动响应随粘度增大而减弱,振幅衰减加快,冲击作用对轴系振动干扰时间缩短。同时,润滑粘度愈低,弯扭耦合性愈强,振幅改变愈大,互激励愈明显,而在高粘度条件下,轴系的弯扭耦合性减弱,扭转振动受冲击载荷的影响不明显,而弯曲振动受冲击载荷的影响明显存在。