轴系运行工况对轴系-基座-壳体耦合振动影响研究

螺旋桨推进轴系与船体艉部耦合振动是制约船体减振降噪的重要因素,研究其成因机制和影响因素对于识别和有效控制船体艉部振动和噪声具有重要意义。故从轴系运行状态着手,基于有限元转子动力学理论,对轴系-基座-壳体耦合振动影响因素如轴系运行工况、校中状态及激振力等进行分析。在直线校中状态下,选定轴系四种运行工况,运用雷诺方程计算各工况下支撑轴承压力分布及八动力特性参数,引入轴承润滑油膜和水膜刚度和阻尼矩阵,将各支撑轴承离散成多点支撑,在此基础上建立轴系-基座-壳体系统有限元模型,计算多激励下系统动力响应,采用有限元功率流分析各工况下支撑轴承传递特性对系统耦合振动的影响。结果表明,不同工况下轴承支撑特性会导致系统耦合振动特性不同,经轴系传递到壳体上的功率流也会产生相应变化,最终将会引起不同的辐射噪声。

高弹性橡胶联轴器在脉冲负载作用下的动态响应分析

根据某消磁电站的需要对高弹联轴器的动态特性进行分析,建立双质量的等效转振系统以及相应的动力学方程组。在建立系统振动微分方程的基础上,对高弹性联轴器在脉冲载荷和柴油机输出转矩同时作用下的响应进行数值分析,分析其扭转角度的变化,即第一个脉冲周期的扭转角度峰值响应发生在开始作用时和扭矩达到最大时,最后达到稳态。

QFD理论在舰船动力装置概念设计中的应用

针对舰船动力装置传统概念设计阶段存在的问题,研究了将QFD理论应用到舰船动力装置概念设计中的方法,并讨论了需求分析质量屋和方案设计质量屋的构建方法及相关算法、方案的综合模糊评价等实施过程中的相关问题,同时以CODAD型动力装置传动装置概念设计为算例对所研究的内容进行了验证。结果表明:该研究方法将为舰船动力装置概念设计提供科学的指导,并为设计质量的提高奠定一定的理论基础。

船舶轴系中推力轴承油膜对纵向振动影响研究

船舶推进轴系推力轴承的推力环与推力块之间油膜刚度和阻尼系数对轴系纵向振动有直接影响.本文以某船舶推进轴系实验平台为研究对象,根据雷诺方程,运用有限迭代方法计算轴系在几种典型运行工况下的油膜压力分布情况,并在此基础上,计算油膜的纵向刚度系数.利用有限元方法计算得到轴系在不同的运行工况下的纵向振动特性.计算结果可以为轴系纵向振动减振器的设计提供相应数据和理论支撑.

基于后艉轴承变位的某轴系试验台校中及回旋振动优化

轴系的校中优化及其减振一直是船舶领域研究的重点问题。文中以某型电力推进轴系试验平台为研究对象,进行直线校中计算,求解负荷影响系数,并对校中特性进行优化,在此基础上计算不同校中状态下的振动特性。同时建立轴系校中质量和振动特性的优化权重系数,并通过调整其各轴承竖直方向的位置以优化该轴系的校中质量及其振动特性,为在优化轴系校中的同时减小轴系振动提供了一个新思路。

脉冲柴油发电机组轴系动态特性分析

消磁用柴油发电机组的负载是一递减的脉冲扭矩,突加突减的负载给机组的设计提出了更高的要求。本文通过理论分析模型和虚拟样机模型分别对机组轴系在柴油机输出扭矩和脉冲扭矩下的动态特性进行分析。通过比较分析结果,在验证模型正确性的同时,也得出了许多有用的结论,为机组进一步优化设计打下了基础。

基于有限元功率流的螺旋桨-轴系-船体耦合振动特性研究

螺旋桨推进轴系的纵向振动是船体艉部振动噪音的重要来源。推力轴承主要承受轴向推力,其动态性能直接影响船体艉部耦合振动。针对推进轴系纵向振动与船体艉部耦合振动,应用雷诺方程计算推力块4种工况下的油膜动力特性,建立轴系-基座-船体耦合系统有限元模型,运用有限元功率流方法分析推力轴承对系统振动影响,以此为基础探讨了流经传递路径的功率流与系统水下辐射噪声之间的关联。研究表明,推力轴承的动态特性会对流入各轴承的功率流产生影响,导致系统耦合振动发生相应的变化。

基于有限元法的脉冲负载下高弹联轴器轴向力计算方法

以应用于脉冲柴油机发电机组中的高弹联轴器为研究对象,利用CATIA建立高弹联轴器的三维模型导入到Hyper Mesh中进行有限元网格划分,再将其有限元模型导入ANSYS中进行仿真分析,模拟其橡胶块在脉冲负载作用下的动态性能,对高弹联轴器在柴油机输出扭矩和脉冲负载同时作用时产生的轴向力进行仿真计算。结果表明:高弹联轴器在该工况下产生的轴向力较大,并且橡胶块在受交变应力作用时产生多应力集中点。仿真结果与Rivlin经典理论计算结果有较好的一致性,可为消磁舰船动力装置、消磁电站发电机组等场合下的弹性联轴器的选型设计提供参考。

基于IWO算法的轴系—基座—壳体系统声辐射优化研究

针对轴系-基座-壳体结构复杂,对于激振力引起的结构表面声辐射尚未形成一套有效的计算和优化方法,文章尝试通过功率流有限元和声学边界元方法,对系统声优化问题进行了研究。在直线校中状态下,用相应单元模拟系统中减振器、隔振器和吸振器,建立轴系-基座-壳体系统有限元模型,利用有限元转子动力学,计算系统某特定工况下频率响应。在此基础上采用IWO算法,以各减振单元参数为设计变量,以传递路径的总功率流为目标函数进行优化,最后利用声学边界元方法对优化结果进行对比分析。结果表明,将流经路径总功率流替代场点声压为目标函数,不仅能将问题简化大大减少计算量,还能为系统减振降噪提供有效的优化计算方法,具有重要工程应用价值。

脉冲负载下高弹联轴器瞬态特性分析

以应用于脉冲柴油机发电机组中的高弹联轴器为研究对象,采用CATIA建立高弹联轴器的精确三维模型,利用Hyper Mesh对模型进行有限元网格划分,再导入到ANSYS进行校核分析,通过有限元方法仿真分析高弹联轴器的瞬态动态特性,并校核该高弹联轴器在机组工作中的轴向位移、径向位移及扭转角度。

轴承油膜动力特性系数对轴系回旋振动影响

由于轴承油膜非线性特性的影响,轴承支承位置及其支承点数目对轴系回旋振动影响较大,运用滑动轴承的流体动力润滑原理计算分析轴承油膜刚度和阻尼动态特性分析,结果表明轴承内油膜刚度和阻尼呈非线性分布,各系数在方向上大小也不同。在此基础上,对某试验平台轴系上各轴承离散成等间距分布的多支撑点,分别计算每个支承点上的油膜动态性能系数,分析比较油膜动态性能系数各向同性和异性时对轴承回旋振动特性的影响,结果表明油膜动态性能耦合系数对轴承回旋振动在低频和共振频率阶段有较大影响。这一结论对轴系回旋振动低频噪声分析提供了一定理论依据,为更进一步研究其噪声辐射提供更为准确的分析方法。

某船轴系校中状态及艉轴轴承磨损的影响分析

针对某船轴系校中状态未知和艉轴轴承磨损问题,结合该船轴系的结构和特点,根据轴系校中简化原则,利用三弯矩法建立该船的左右轴系校中模型,分析该轴系在直线校中下的状态,并计算各轴系的轴承负荷影响系数,结合轴承变位原理,模拟各轴系理论给定计算状态、原始安装对中状态及实测轴系状态。综合各状态的计算结果探讨该轴系的校中状态和艉轴轴承磨损原因。

冲击载荷下弹性联轴器刚度非线性特性影响

论文分析了弹性联轴器在车辆应用中的重要作用,通过建立弹性联轴器双质量力学模型,将弹性联轴器的刚度非线性引入模型中,利用渐进法分析了联轴器在冲击载荷下其刚度非线性特性影响,为弹性联轴器在车辆应用设计中,提供了一定的理论指导。

某电力推进轴系校中不良状态下响应分析

针对某电力推进轴系较短,且采用直线校中时由于磨损振动等原因造成轴系校中不良等问题,建立了该轴系有限元模型,进行了模态分析和直线校中。通过轴承变位模拟轴承磨损情况,计算分析了各轴承负荷情况,在此基础之上,进一步分析了该轴系在不同转速和螺旋桨激振力下轴系的振动响应,比较了各状态下轴系截面应力,为该轴系在设计和运行时提供理论依据和实际指导,具有一定工程实际应用价值。

基于IWO算法的轴系-基座-壳体系统声辐射优化研究

螺旋桨推进轴系与壳体耦合振动和声辐射一直是重点研究问题之一,由于轴系-基座-壳体结构复杂,对于激振力引起的结构表面声辐射尚未形成一套有效的计算和优化方法。针对该问题,本文尝试通过功率流有限元和声学边界元方法,对系统声优化问题进行研究。在直线校中状态下,用相应单元模拟系统中减振器、隔振器和吸振器,建立轴系-基座-壳体系统有限元模型,利用有限元转子动力学,计算系统某特定工况下频率响应。在此基础上采用IWO算法,以各减振单元参数为设计变量,以传递路径的总功率流为目标函数进行优化,最后利用声学边界元方法对优化结果进行对比分析。结果表明,将流经路径总功率流替代场点声压为目标函数,不仅能将问题简化,大大减少计算量,还能为系统减振降噪提供有效的优化计算方法,具有重要工程应用价值。

轴承变位对舰船轴系振动特性影响计算及试验

针对轴承变位对轴系振动特性影响较大的问题,采用有限转子动力学计算轴承变位对轴系振动特性的影响规律.以某轴系试验台为研究对象,在ANSYS中建立其有限元模型,采用有限元转子动力学分别计算轴系在直线状态下和轴承变位情况下的振动特性.根据理论计算结果,在轴系试验台上分别测试轴系在直线状态下和轴承变位情况下的振动特性.试验表明:采用有限元转子动力学计算所得的轴系振动响应规律与实测值基本一致.