【摘要】：隨著船舶業(yè)日益發(fā)展深化和不斷進(jìn)步,螺旋槳產(chǎn)生的脈動(dòng)激振力引起的主軸的振動(dòng),進(jìn)而傳遞到船體,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)噪聲,直接關(guān)系到了船舶的安靜性和舒適性,進(jìn)行軸系減振裝置技術(shù)的研究迫在眉睫。目前船舶推進(jìn)軸系主軸一般相對(duì)細(xì)長(zhǎng)、剛度較低,軸系的固有頻率也相對(duì)較低。在螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的低頻軸向激振力作用下,容易引起軸系大幅度的振動(dòng),甚至產(chǎn)生共振。降低軸系軸向振動(dòng)成為一個(gè)急需解決的問(wèn)題。因此,對(duì)船舶推進(jìn)軸系液壓式阻尼減振裝置的研究具有重要的意義。通過(guò)對(duì)大量相關(guān)資料研究的基礎(chǔ)上,提出將液壓式阻尼減振裝置串聯(lián)于推進(jìn)軸系中,達(dá)到抑制軸系振動(dòng)的目的�；诓▌�(dòng)方程理論,利用理論計(jì)算和ANSYS有限單元軟件對(duì)推進(jìn)軸系進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析對(duì)比,為液壓式阻尼減振裝置參數(shù)選擇和優(yōu)化提供基礎(chǔ)。通過(guò)建立推進(jìn)軸系模型,提取相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,借助Matlab軟件,確定減振參數(shù)k_1、m_1、c_1,進(jìn)一步計(jì)算得到主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù),以優(yōu)化后的參數(shù)為依據(jù),基于Simulation X動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件對(duì)優(yōu)化后的液壓式阻尼減振裝置參數(shù)進(jìn)行仿真分析,加裝液壓式阻尼減振裝置的推進(jìn)軸系較原推進(jìn)軸系減振效果明顯。研制了液壓式阻尼減振裝置原理樣機(jī)和試驗(yàn)臺(tái),原理樣機(jī)和試驗(yàn)臺(tái)是按照原型船舶軸系進(jìn)行縮比設(shè)計(jì)和制造。在試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試了模擬加載情況下未裝和加裝液壓式阻尼減振裝置的推進(jìn)軸系的振動(dòng)加速度級(jí)(d B),通過(guò)對(duì)比分析驗(yàn)證了液壓式阻尼減振裝置的減振效果。本文研究成果可以推廣應(yīng)用進(jìn)行實(shí)船改裝增設(shè)液壓式阻尼減振裝置。
【圖文】：

本課題來(lái)源于北京市液壓技術(shù)研究所。隨著船舶任務(wù)的深化和發(fā)展以及探測(cè)設(shè)備的不斷進(jìn)步，其噪聲水平也越受到關(guān)注。在船舶航行過(guò)程中，船舶內(nèi)部機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和艉部螺旋槳產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)傳遞到船體上，并不斷向周?chē)椛湓肼昜1,2]，這樣嚴(yán)重的噪易對(duì)自身設(shè)備產(chǎn)生干擾，對(duì)船體的安靜性破環(huán)很大，為了提高船舶的舒和安靜性[3,4]，進(jìn)行軸系減振裝置技術(shù)的研究迫在眉睫。推進(jìn)軸系是船舶推進(jìn)系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括：螺旋槳、艉軸間軸、滑動(dòng)軸承、主軸和推力軸承等[5]，，如圖 1-1 所示，主要作用是將裝置輸入的扭矩轉(zhuǎn)換為軸向推力，為船舶提供推進(jìn)動(dòng)力。當(dāng)推進(jìn)軸系尾螺旋槳在水中不均勻流場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)激振力[6]，這個(gè)力可以引螺旋槳相連的軸系振動(dòng)，軸系的振動(dòng)通過(guò)主軸傳遞給推力軸承，再到推承的殼體及其基座，最終傳遞給船體，進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)噪聲，直接關(guān)系到舶的安靜性和舒適性。相關(guān)研究表明，軸系軸向振動(dòng)以低頻為主，通過(guò)和推力軸承基座傳遞到船體，最終通過(guò)船體輻射到周?chē)h(huán)境中。軸向振船舶低頻噪聲的主要來(lái)源之一[7-9]。

- 3 -圖 1-3 H.M.S.Eagle 戰(zhàn)艦液壓減振裝置理論計(jì)算及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析圖表美國(guó)專利 US3129417（1964）[19]也提到一種用于船舶軸系的減振裝置。該裝置與 A J H.GOODWIN 減振器原理和結(jié)構(gòu)基本相同，但在推力軸承油腔
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U664.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2646013