大型船舶推進(jìn)軸系扭振運(yùn)行模態(tài)分析.pdf

1、隨著船舶大型化的發(fā)展，船用低速柴油機(jī)的單缸功率增大，推進(jìn)軸系傳遞的扭矩增大且更不均勻，軸系振動(dòng)問(wèn)題也更加突出，嚴(yán)重影響著船舶的正常運(yùn)營(yíng)。開(kāi)展推進(jìn)軸系振動(dòng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)是確保軸系正常工作的重要一環(huán)。當(dāng)軸系出現(xiàn)故障征兆時(shí)，其固有屬性（剛度或者阻尼）通常會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致振動(dòng)固有頻率的變化，因而可以利用固有頻率作為狀態(tài)監(jiān)測(cè)的指示因子。采用運(yùn)行模態(tài)分析技術(shù)識(shí)別大型船舶推進(jìn)軸系的振動(dòng)固有頻率并用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)，只需對(duì)軸系正常工作時(shí)的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行

2、處理，不存在試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析所遇到的激勵(lì)不充分問(wèn)題，方便快捷，且能實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，因而具有很大的工程意義。
　　論文提出使用基于數(shù)據(jù)的隨機(jī)子空間法識(shí)別大型船舶推進(jìn)軸系扭振的固有頻率，對(duì)運(yùn)行模態(tài)分析技術(shù)用于大型船舶推進(jìn)軸系振動(dòng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)作了初步探索。第一，論文概述了扭振的產(chǎn)生原因以及測(cè)量方法和運(yùn)行模態(tài)分析技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第二，分析了大型船舶推進(jìn)軸系在工作過(guò)程中受到的來(lái)自低速柴油機(jī)、螺旋槳和軸承的激勵(lì)；分析了運(yùn)行模態(tài)分析中的重要概

3、念“白噪聲”；討論了采用運(yùn)行模態(tài)分析技術(shù)識(shí)別包括船舶推進(jìn)軸系在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械模態(tài)參數(shù)時(shí)可能遇到的諧波問(wèn)題，包括其產(chǎn)生原因、影響、識(shí)別和去除。第三，針對(duì)運(yùn)行模態(tài)分析技術(shù)在大型船舶推進(jìn)軸系的具體應(yīng)用，擬定先對(duì)扭振響應(yīng)數(shù)據(jù)去除趨勢(shì)項(xiàng)，然后利用基于數(shù)據(jù)的隨機(jī)子空間法和穩(wěn)定圖確定軸系扭振的穩(wěn)定頻率和模型階次，最后利用概率密度曲線檢測(cè)諧波頻率并確定軸系固有頻率的數(shù)據(jù)處理過(guò)程；編寫(xiě)了基于LabVIEW的大型船舶推進(jìn)軸系扭振運(yùn)行模態(tài)分析程序，并通過(guò)仿真驗(yàn)