本文關(guān)鍵詞：航行中船舶機(jī)—軸—槳振動(dòng)特性研究

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【摘要】：隨著船舶大型化的進(jìn)程,船舶推進(jìn)軸系不斷地向著大型化方向發(fā)展,保證軸系強(qiáng)度,確保軸系能安全穩(wěn)定持久地輸出扭矩和傳遞推力。軸系的振動(dòng)是引起軸系破壞的一個(gè)重要因素,船舶在航行過程中會(huì)受到風(fēng)浪的作用,一方面引起船體變形,一方面引起船體搖蕩。船體變形會(huì)傳遞給軸承,從而改變軸系的支撐狀態(tài),船體搖蕩會(huì)附加給軸系額外的慣性力,兩方面的變化都將影響到軸系的振動(dòng)形態(tài)。 本文以航行中的船舶軸系為研究對(duì)象,介紹了軸系振動(dòng)的基本理論原理,用有限元軟件對(duì)行進(jìn)中船舶分析了其搖蕩響應(yīng)、軸系固有頻率和動(dòng)態(tài)條件下軸系的諧響應(yīng)。論文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下： (1)研究了船舶在風(fēng)浪作用下的搖蕩狀態(tài)。仿真計(jì)算了船舶的橫搖、縱搖、垂蕩的響應(yīng)幅值算子,根據(jù)波浪譜與船體響應(yīng)之間的傳遞關(guān)系式S(ω)=(RAO)2Sw(ω)(其中S(ω)船體運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)譜,Sw(ω)波浪的P-M波浪譜)得到船體的響應(yīng)值。 (2)給出了軸系在自由狀態(tài)下的橫振、縱振、扭振的固有頻率理論計(jì)算公式,并分別仿真計(jì)算了軸系的橫振、縱振、扭振的固有頻率和振型,為諧響應(yīng)分析提供頻率參考。 (3)分析了船體的搖蕩響應(yīng)值,將其轉(zhuǎn)化之后以正弦函數(shù)分別施加給軸系,仿真計(jì)算了軸系的諧響應(yīng)分析,計(jì)算了螺旋槳脈動(dòng)推力下的軸系諧響應(yīng)。通過分析以便針對(duì)性的提出避振減振措施。通過諧響應(yīng)分析可以得出在垂蕩激勵(lì)下橫振的變形在諧振頻率與其一階橫振固有頻率相等時(shí)變形量最大,垂蕩激勵(lì)下扭振的變形在諧振頻率與其一階扭振固有頻率相等時(shí)變形量最大,而垂蕩激勵(lì)對(duì)軸系縱振卻不能產(chǎn)生明顯影響。
【關(guān)鍵詞】：軸系振動(dòng) 船舶搖蕩 Workbench 諧響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U661.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 橫向振動(dòng)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 縱向振動(dòng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.4 船舶耐波性研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 耐波性理論及軸系振動(dòng)相關(guān)理論19-33
• 2.1 船舶耐波性19-23
• 2.1.1 船舶耐波性評(píng)價(jià)方式19-21
• 2.1.2 耐波性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)21-22
• 2.1.3 波浪描述22-23
• 2.1.4 耐波性計(jì)算原理23
• 2.2 軸系振動(dòng)23-28
• 2.2.1 軸系橫振原理23-24
• 2.2.2 軸系縱振原理24
• 2.2.3 軸系扭振原理24-26
• 2.2.4 振動(dòng)的方程式描述26-28
• 2.3 軟件介紹28-32
• 2.3.1 有限元軟件 Workbench29-31
• 2.3.2 流體動(dòng)力學(xué)軟件 AQWA31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 船舶搖蕩仿真33-48
• 3.1 船舶坐標(biāo)系33-34
• 3.2 船舶受力34
• 3.3 耐波性數(shù)學(xué)模型34-35
• 3.4 船舶耐波性仿真35-47
• 3.4.1 船的水動(dòng)力模型建立36-37
• 3.4.2 網(wǎng)格劃分37-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 軸系振動(dòng)分析48-83
• 4.1 軸系振動(dòng)計(jì)算公式48-60
• 4.1.1 橫振的理論計(jì)算式48-54
• 4.1.2 縱振的理論計(jì)算式54-57
• 4.1.3 扭振的理論計(jì)算式57-60
• 4.2 計(jì)算模型的處理60-64
• 4.3 軸系固有頻率64-72
• 4.3.1 軸系橫振固有頻率65-67
• 4.3.2 軸系縱振固有頻率67-69
• 4.3.3 軸系扭振固有頻率69-72
• 4.4 軸系振動(dòng)諧響應(yīng)分析72-82
• 4.4.1 垂蕩激勵(lì)下橫振的諧響應(yīng)分析73-76
• 4.4.2 垂蕩激勵(lì)下縱振的諧響應(yīng)分析76-78
• 4.4.3 垂蕩激勵(lì)下扭振的諧響應(yīng)分析78-80
• 4.4.4 螺旋槳激勵(lì)下的諧響應(yīng)分析80-82
• 4.5 本章小結(jié)82-83
• 第5章 總結(jié)與展望83-85
• 5.1 總結(jié)83
• 5.2 展望83-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：962967