本文關(guān)鍵詞：全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部振動特性的研究

  更多相關(guān)文章： 全回轉(zhuǎn)推進(jìn) 船舶尾部 振動特性 有限元法 實(shí)船測試

【摘要】：隨著鋼質(zhì)船舶的出現(xiàn)以及船舶向著大功率化和多功能化方向的發(fā)展，船舶振動問題越來越突出，既影響船舶的安全使用，也影響船上工作人員的正常工作與健康。船舶尾部是船上動力機(jī)械和推進(jìn)系統(tǒng)的主要工作區(qū)，因此是船舶有害振動發(fā)生的主要部位。進(jìn)入21世紀(jì)以來，為了滿足海洋工程作業(yè)需要，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶的使用越來越廣泛，該推進(jìn)方式在大大提高了船舶操縱性和動力定位能力的同時，，也帶來了更為復(fù)雜的船尾結(jié)構(gòu)振動問題�；谏鲜鲈颍疚膶θ剞D(zhuǎn)推進(jìn)式船舶尾部結(jié)構(gòu)振動特性展開研究，旨在探討船舶尾部結(jié)構(gòu)的固有振動特性，為該類船舶尾部結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)計提供一定的參考。 本文利用理論分析、數(shù)值計算和實(shí)驗(yàn)研究三種方法對全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部的振動特性進(jìn)行了研究。首先構(gòu)建了全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部艙段組合梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型，利用歐拉伯努利梁理論推導(dǎo)了船尾等截面-變截面組合梁結(jié)構(gòu)振動的解析解；然后建立三種不同的有限元模型對船舶尾部艙段結(jié)構(gòu)模態(tài)進(jìn)行了計算，比較不同模型計算結(jié)果的差異，并利用劉易斯附加水理論考察了舷外水對該類船舶尾部模態(tài)的影響，通過船舶模態(tài)測試結(jié)果比較有限元計算的準(zhǔn)確度；最后建立船尾艙段與軸系結(jié)構(gòu)的詳細(xì)有限元模型，計算了螺旋槳和主機(jī)激振力作用下船舶尾部關(guān)鍵位置的振動響應(yīng)傳遞函數(shù)。 本文將數(shù)值計算與實(shí)船測試的方法相結(jié)合，對全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部振動問題進(jìn)行了實(shí)例分析，詳細(xì)介紹了實(shí)例中船舶尾部振動問題的診斷與分析過程，提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，并驗(yàn)證了改進(jìn)方案的有效性，最終解決了該船尾部劇烈振動問題。 本文的研究揭示了全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部整體振動的主要形式，提供了更加精確的用于該類船尾艙段模態(tài)分析的有限元模型，總結(jié)了全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部振動問題的主要成因以及解決方法，為該類船舶的聲學(xué)設(shè)計提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：全回轉(zhuǎn)推進(jìn) 船舶尾部 振動特性 有限元法 實(shí)船測試
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U661.44
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況13-21
• 1.3 本文研究內(nèi)容21-23
• 第二章 變截面組合梁結(jié)構(gòu)振動理論分析23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 組合梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型23-24
• 2.3 組合梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)橫向自由振動分析24-25
• 2.3.1 梁橫向自由振動微分方程及其特征值24-25
• 2.3.2 組合梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)橫向自由振動解析解25
• 2.4 某特定截面組合梁結(jié)構(gòu)橫向自由振動計算25-32
• 2.4.1 概述25-26
• 2.4.2 解析解推導(dǎo)26-30
• 2.4.3 算例30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部結(jié)構(gòu)模態(tài)分析34-51
• 3.1 引言34
• 3.2 尾部結(jié)構(gòu)模態(tài)有限元分析34-43
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)有限元計算基本原理34-35
• 3.2.2 尾部模態(tài)有限元分析模型35-37
• 3.2.3 尾部模態(tài)分析結(jié)果37-43
• 3.3 附加水質(zhì)量對尾部結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響43-45
• 3.3.1 概述43-44
• 3.3.2 尾部艙段附加水質(zhì)量計算44
• 3.3.3 附加水質(zhì)量影響下尾部艙段整體模態(tài)計算結(jié)果44-45
• 3.4 尾部模態(tài)測試與識別45-49
• 3.4.1 運(yùn)行模態(tài)分析方法基本原理45-47
• 3.4.2 測試概況47-48
• 3.4.3 模態(tài)識別結(jié)果48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部振動響應(yīng)數(shù)值計算51-71
• 4.1 引言51
• 4.2 結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)有限元計算基本原理51-52
• 4.3 尾部結(jié)構(gòu)有限元模型與計算工況52-54
• 4.3.1 尾部有限元模型的建立52-53
• 4.3.2 計算工況介紹53-54
• 4.4 尾部結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)計算結(jié)果54-69
• 4.4.1 螺旋槳軸承力的傳遞函數(shù)54-63
• 4.4.2 螺旋槳表面力的傳遞函數(shù)63-66
• 4.4.3 主機(jī)扭矩的傳遞函數(shù)66-69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 第五章 全回轉(zhuǎn)推進(jìn)船舶尾部結(jié)構(gòu)振動問題分析實(shí)例71-94
• 5.1 引言71
• 5.2 研究對象概述71-73
• 5.3 實(shí)船航行測試73-79
• 5.3.1 測試概況73-74
• 5.3.2 測試結(jié)果分析74-79
• 5.4 原船尾部結(jié)構(gòu)有限元分析79-87
• 5.4.1 模態(tài)分析79-85
• 5.4.2 頻率響應(yīng)分析85-87
• 5.5 尾部結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案及其驗(yàn)證87-92
• 5.5.1 尾部結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案87-89
• 5.5.2 改進(jìn)方案有效性的數(shù)值分析驗(yàn)證89-92
• 5.6 本章小結(jié)92-94
• 第六章 結(jié)束語94-96
• 6.1 結(jié)論94-95
• 6.2 展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 致謝100-101
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果101

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙德有;;船體垂直和水平振動固有頻率近似計算[J];船舶工程;1982年01期

2 陳遠(yuǎn)漢;中速艇艉部結(jié)構(gòu)振動問題的設(shè)計處理[J];船舶工程;2002年02期

3 葉金銘,熊鷹,賁友穩(wěn);螺旋槳軸承力預(yù)報方法分析[J];船舶工程;2003年03期

4 吳梵,郭日修;艦船尾部振動研究的回顧[J];船舶力學(xué);1998年01期

5 朱勝昌,郭列,何富堅,陳慶強(qiáng),吳士沖;大型自卸船振動性能預(yù)報研究[J];船舶力學(xué);2000年02期

6 熊鷹,孫文山;螺旋槳脈動壓力實(shí)船測試研究進(jìn)展[J];船舶力學(xué);2000年05期

7 王國強(qiáng),楊晨俊;空泡螺旋槳升力面理論設(shè)計方法[J];船舶力學(xué);2002年01期

8 鄒春平,陳端石,華宏星;船舶結(jié)構(gòu)振動特性研究[J];船舶力學(xué);2003年02期

9 付世曉,趙德有,黎勝;船舶局部結(jié)構(gòu)振動分析中邊界條件的簡化和修正方法研究[J];船舶力學(xué);2004年01期

10 葉金銘;熊鷹;;空泡螺旋槳誘導(dǎo)的船體脈動壓力預(yù)報(英文)[J];船舶力學(xué);2005年06期

本文編號：1126984