大型船舶在海洋環(huán)境中航行,受到各種外部載荷的作用,如船舶碰撞、爆炸沖擊波以及波浪力等,尤其是當(dāng)船舶受到由船舶碰撞或爆炸沖擊波產(chǎn)生的沖擊載荷的作用時(shí),沖擊載荷會(huì)造成推進(jìn)軸系-船體耦合系統(tǒng)的異常振動(dòng),甚至導(dǎo)致船體發(fā)生大變形,影響船舶推進(jìn)軸系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文建立船體-油膜-推進(jìn)軸系耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,利用MATLAB數(shù)值模擬研究船舶推進(jìn)軸系-船體耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性;同時(shí)本文以7000DWT成品油船為模型基礎(chǔ),在ANSYS軟件中建立船舶推進(jìn)軸系模型以及船體-推進(jìn)軸系一體模型,通過(guò)ANSYS仿真實(shí)驗(yàn)研究船舶推進(jìn)軸系在受到爆炸沖擊波作用時(shí)軸系的響應(yīng)特性,以及船舶碰撞對(duì)船體-推進(jìn)軸系的耦合振動(dòng)和推進(jìn)軸系的動(dòng)力學(xué)特性影響。主要得到一下結(jié)論:1.通過(guò)MATLAB數(shù)值模擬研究船體-油膜-推進(jìn)軸系耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性,得到:船舶軸系的振動(dòng)傳遞與艉部結(jié)構(gòu)狀態(tài)密切相關(guān),影響尾軸振動(dòng)的主要激勵(lì)頻率為低頻振動(dòng);艉部結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)耦合系統(tǒng)的振動(dòng)特性產(chǎn)生影響,剛度的減少導(dǎo)致尾軸最大振幅迅速增加,剛度越低,這種現(xiàn)象更加明顯。2.利用頻域分析方法研究爆炸沖擊對(duì)船舶推進(jìn)軸系的影響,船舶推進(jìn)軸系在受到爆炸沖擊載荷作用時(shí),螺旋槳和尾... 

【文章來(lái)源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

船舶推進(jìn)軸系結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-2 船舶軸系受船體變形影響示意圖Fig1.2 Ship shafting affected by hull deformation大型船舶推進(jìn)系統(tǒng)的是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響船舶的航行安全，同時(shí)船體軸系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由船體變形導(dǎo)致的軸承座的偏移、軸承過(guò)度負(fù)載荷以置扭振變形等問(wèn)題都會(huì)降低船舶推進(jìn)軸系的工作性能，甚至?xí)䦟?dǎo)致軸系的損壞[1-5]。尤其當(dāng)船舶發(fā)生碰撞事故以及受到爆炸沖擊波的影響時(shí)，造成的船體變形會(huì)引發(fā)主機(jī)中曲軸的斷裂以及尾軸的變形等問(wèn)題，因此軸系的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響[6-10]。因此，本文研究船舶推進(jìn)軸系-船體耦合沖擊載荷時(shí)，軸系與船體的動(dòng)力學(xué)特性，研究船舶推進(jìn)軸系在受到?jīng)_擊時(shí)，其響應(yīng)應(yīng)特性的變化，為船舶制造行業(yè)提供參考。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.1 船舶推進(jìn)軸系載荷響應(yīng)研究船舶推進(jìn)軸系作為船舶一個(gè)重要的動(dòng)力裝置，其安全可靠的運(yùn)行關(guān)乎船安全。在船舶在海洋環(huán)境中航行，會(huì)受到各種外載荷的作用，進(jìn)而對(duì)推

K 為剛度矩陣；C 為阻尼矩陣；x 是位移矢量；extF 為外加載荷矢量。炸沖擊載荷一個(gè)瞬間發(fā)生的過(guò)程，并伴隨著大量的能量釋放。在會(huì)受到很大的壓力。爆炸所產(chǎn)生的沖擊載荷作為設(shè)備究過(guò)程中需要比較精確的描述[25]。本節(jié)將通過(guò)數(shù)學(xué)公在水下產(chǎn)生大量的氣泡，氣泡會(huì)以很快的速度向外膨，就會(huì)形成水下沖擊波。在爆炸初始的時(shí)候，沖擊波后會(huì)慢慢減弱。沖擊波壓力峰值隨時(shí)間變化示意圖如圖

【參考文獻(xiàn)】：
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