船舶推進(jìn)軸系靜動(dòng)態(tài)特性及控制研究.pdf

1、船舶推進(jìn)軸系是船舶動(dòng)力裝置的重要組成部分,若其設(shè)計(jì)與安裝質(zhì)量欠佳,軸系校中不良,都將影響軸系的正常運(yùn)行。當(dāng)船舶在運(yùn)行過程中,推進(jìn)軸系也會(huì)受到螺旋槳水動(dòng)力、船體變形、潤滑油膜等各種動(dòng)態(tài)因素的影響。對(duì)于特種艦船來說,推進(jìn)軸系還可能會(huì)遭受到接觸性爆炸、水下非接觸性爆炸、自身武器發(fā)射時(shí)的反沖力等沖擊載荷的作用。近年來,隨著船舶功率的提高和推進(jìn)軸系的大型化,軸系的校中與振動(dòng)問題顯得十分突出,因此,對(duì)推進(jìn)軸系的校中、振動(dòng)特性及控制進(jìn)行研究有著十分重

2、要的實(shí)際意義。
　　本文以某大型船舶推進(jìn)軸系為研究對(duì)象,采用有限元方法建立了該軸系的計(jì)算模型,對(duì)軸系的合理校中、固有頻率及振型進(jìn)行了計(jì)算,討論了螺旋槳激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及沖擊載荷作用下的瞬態(tài)響應(yīng),并對(duì)沖擊載荷作用下軸系振動(dòng)的控制進(jìn)行了研究。通過分析計(jì)算得到以下結(jié)論:
　　(1)對(duì)在彈性支承下的推進(jìn)軸系進(jìn)行合理校中計(jì)算,分析了動(dòng)態(tài)因素對(duì)軸系校中的影響,結(jié)果表明彈性支承與尾軸后軸承兩支點(diǎn)支承模型的計(jì)算結(jié)果更能反映軸系實(shí)際情況,船體

3、中垂變形與螺旋槳水動(dòng)力對(duì)軸承處的受力影響較大,在校中計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)入這幾種因素。
　　(2)對(duì)推進(jìn)軸系的固有頻率與振型進(jìn)行了計(jì)算,并著重分析了幾種因素對(duì)固有頻率的影響,結(jié)果說明尾軸后軸承的支承狀態(tài)、尾軸管軸承的剛度以及軸承接觸長度對(duì)固有頻率有很大影響;附連水質(zhì)量會(huì)降低振動(dòng)的固有頻率。
　　(3)對(duì)推進(jìn)軸系在螺旋槳激勵(lì)與沖擊荷載下的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)螺旋槳在沖擊荷載下的位移較大,這會(huì)危害到軸系的安全運(yùn)行,有必要對(duì)軸系進(jìn)行減振