艦船小型分布式動(dòng)力裝置振動(dòng)噪聲分析及布置優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-10-15 17:49
汽輪發(fā)電機(jī)組作為艦船的動(dòng)力裝置,也是艦船振動(dòng)噪聲主要來(lái)源。艦船在低速航行時(shí),結(jié)構(gòu)噪聲在全船聲輻射中占主要作用,需要進(jìn)行嚴(yán)格控制,減小船舶動(dòng)力裝置的振動(dòng)是降低艦船振動(dòng)噪聲不可或缺的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)艦船動(dòng)力裝置采用的汽輪發(fā)電機(jī)組工作時(shí)轉(zhuǎn)速偏低,機(jī)組功率密度偏低,低頻振動(dòng)難以控制,振動(dòng)能量大,是艦艇主要振動(dòng)噪聲源之一,同時(shí),由于機(jī)組功率大,外形尺寸偏大,后期出艙維護(hù)困難較大。相比于傳統(tǒng)大型汽輪發(fā)電機(jī)組,小型徑流式汽輪發(fā)電機(jī)組具有整機(jī)外形尺寸小、重量輕、制造工藝與方法簡(jiǎn)單、低振動(dòng),低噪音,壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。采用多臺(tái)小型高速?gòu)搅魇狡啺l(fā)電機(jī)組并分布布置,通過(guò)優(yōu)化布局,可顯著降低汽發(fā)機(jī)組整體振動(dòng)。本文基于汽輪發(fā)電機(jī)組典型激勵(lì)(不平衡激勵(lì)、汽流激勵(lì)、電磁激勵(lì))機(jī)理,開(kāi)展在耦合激勵(lì)作用下兩種汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性研究,基于有限元分析理論,建立兩種汽輪發(fā)電機(jī)組軸系簡(jiǎn)化模型,分析兩種汽輪發(fā)電機(jī)組軸系剛性支撐、彈性支撐下前兩階模態(tài),開(kāi)展不平衡激勵(lì)、汽流激勵(lì)、電磁激勵(lì)共同作用下兩種汽輪發(fā)電機(jī)組軸系振動(dòng)特性仿真分析。依據(jù)耦合激勵(lì)作用下兩種汽輪發(fā)電機(jī)組軸系振動(dòng)特性計(jì)算結(jié)果,結(jié)合汽輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)進(jìn)氣參數(shù),建立兩種不同功...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 艦船動(dòng)力裝置減振技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔振系統(tǒng)發(fā)展
1.2.2 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 汽輪發(fā)電機(jī)組典型激勵(lì)特性研究
2.1 引言
2.2 不平衡激勵(lì)力分析
2.3 汽流激勵(lì)力分析
2.4 電磁激勵(lì)力分析
2.5 簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究
2.5.1 不平衡激勵(lì)動(dòng)力學(xué)特性分析
2.5.2 不平衡激勵(lì)和汽流激勵(lì)耦合作用動(dòng)力學(xué)特性分析
2.5.3 不平衡激勵(lì)和電磁激勵(lì)耦合作用動(dòng)力學(xué)特性分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 典型激勵(lì)作用下汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性分析
3.1 引言
3.2 典型激勵(lì)作用下小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性分析
3.2.1 小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子模態(tài)計(jì)算
3.2.2 耦合激勵(lì)力作用下小型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)響應(yīng)分析
3.3 典型激勵(lì)作用下大型汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性分析
3.3.1 大型汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子模態(tài)計(jì)算
3.3.2 耦合激勵(lì)力作用下大型汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)響應(yīng)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 艦船動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)噪聲分析
4.1 引言
4.2 諧響應(yīng)分析基本理論
4.3 動(dòng)力系統(tǒng)組合件建模
4.3.1 小型高速?gòu)搅魇狡啺l(fā)電機(jī)組模型
4.3.2 大型徑軸流混合式汽輪發(fā)電機(jī)模型
4.3.3 浮筏隔振模型
4.4 動(dòng)力系統(tǒng)整機(jī)建模
4.4.1 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)模型
4.4.2 大型汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)模型
4.5 艦船動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)特性分析
4.5.1 分布式小型汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)諧響應(yīng)分析
4.5.2 大型汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)噪諧響應(yīng)分析
4.6 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組減振效果
4.7 本章小結(jié)
第五章 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組布置方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 汽輪機(jī)分布位置對(duì)浮筏振動(dòng)特性的影響
5.2.1 豎向?qū)ΨQ(chēng)型方案
5.2.2 豎向緊湊型方案
5.2.3 橫向規(guī)律型方案
5.3 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組優(yōu)化布置方案
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙層氣囊隔振裝置多目標(biāo)協(xié)同姿態(tài)控制方法[J]. 卜文俊,施亮,何琳,徐偉. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]整體式與分布式隔振系統(tǒng)隔振效果試驗(yàn)對(duì)比[J]. 張偉,周相榮,張博,賀華. 船舶工程. 2019(S2)
[3]電動(dòng)汽車(chē)微型燃?xì)廨啓C(jī)增程器性能仿真與起動(dòng)控制的研究[J]. 姬芬竹,谷可帥,丁元章,周紅峰. 汽車(chē)工程. 2016(06)
[4]微型燃機(jī)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 高威,王玉璋,翁一武. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(09)
[5]主動(dòng)式自調(diào)諧吸振器在浮筏隔振系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 宋港,陳衛(wèi)東. 噪聲與振動(dòng)控制. 2012(03)
[6]基于MATLAB雙層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 仇遠(yuǎn)旺,章煒,鄭發(fā)彬,丁志龍. 機(jī)電技術(shù). 2008(04)
[7]微燃機(jī)在分布式能量系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 陶德安,段立強(qiáng),楊勇平. 現(xiàn)代電力. 2007(05)
[8]多擾動(dòng)源下的船舶水泵機(jī)組隔振浮筏特性研究[J]. 富喜,王國(guó)治. 華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[9]平置板式主動(dòng)浮筏系統(tǒng)的隔振研究[J]. 牛軍川,宋孔杰,趙國(guó)群. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(05)
[10]葉輪偏心引起的氣流激振力的研究[J]. 丁學(xué)俊,王剛,馮慧雯,鄭楚光,黃樹(shù)紅. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2003(S1)
博士論文
[1]微型燃?xì)廨啓C(jī)控制與電力變換系統(tǒng)研究[D]. 耿加民.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于功率流分析的雙層隔振系統(tǒng)半主動(dòng)開(kāi)關(guān)控制算法研究[D]. 王喆.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[2]動(dòng)力機(jī)組雙層隔振系統(tǒng)半主動(dòng)模糊控制研究[D]. 王偉江.西南交通大學(xué) 2019
本文編號(hào):3691759
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 艦船動(dòng)力裝置減振技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔振系統(tǒng)發(fā)展
1.2.2 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 汽輪發(fā)電機(jī)組典型激勵(lì)特性研究
2.1 引言
2.2 不平衡激勵(lì)力分析
2.3 汽流激勵(lì)力分析
2.4 電磁激勵(lì)力分析
2.5 簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究
2.5.1 不平衡激勵(lì)動(dòng)力學(xué)特性分析
2.5.2 不平衡激勵(lì)和汽流激勵(lì)耦合作用動(dòng)力學(xué)特性分析
2.5.3 不平衡激勵(lì)和電磁激勵(lì)耦合作用動(dòng)力學(xué)特性分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 典型激勵(lì)作用下汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性分析
3.1 引言
3.2 典型激勵(lì)作用下小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性分析
3.2.1 小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子模態(tài)計(jì)算
3.2.2 耦合激勵(lì)力作用下小型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)響應(yīng)分析
3.3 典型激勵(lì)作用下大型汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性分析
3.3.1 大型汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子模態(tài)計(jì)算
3.3.2 耦合激勵(lì)力作用下大型汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)響應(yīng)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 艦船動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)噪聲分析
4.1 引言
4.2 諧響應(yīng)分析基本理論
4.3 動(dòng)力系統(tǒng)組合件建模
4.3.1 小型高速?gòu)搅魇狡啺l(fā)電機(jī)組模型
4.3.2 大型徑軸流混合式汽輪發(fā)電機(jī)模型
4.3.3 浮筏隔振模型
4.4 動(dòng)力系統(tǒng)整機(jī)建模
4.4.1 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)模型
4.4.2 大型汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)模型
4.5 艦船動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)特性分析
4.5.1 分布式小型汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)諧響應(yīng)分析
4.5.2 大型汽輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)噪諧響應(yīng)分析
4.6 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組減振效果
4.7 本章小結(jié)
第五章 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組布置方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 汽輪機(jī)分布位置對(duì)浮筏振動(dòng)特性的影響
5.2.1 豎向?qū)ΨQ(chēng)型方案
5.2.2 豎向緊湊型方案
5.2.3 橫向規(guī)律型方案
5.3 分布式小型高速汽輪發(fā)電機(jī)組優(yōu)化布置方案
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙層氣囊隔振裝置多目標(biāo)協(xié)同姿態(tài)控制方法[J]. 卜文俊,施亮,何琳,徐偉. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]整體式與分布式隔振系統(tǒng)隔振效果試驗(yàn)對(duì)比[J]. 張偉,周相榮,張博,賀華. 船舶工程. 2019(S2)
[3]電動(dòng)汽車(chē)微型燃?xì)廨啓C(jī)增程器性能仿真與起動(dòng)控制的研究[J]. 姬芬竹,谷可帥,丁元章,周紅峰. 汽車(chē)工程. 2016(06)
[4]微型燃機(jī)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 高威,王玉璋,翁一武. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(09)
[5]主動(dòng)式自調(diào)諧吸振器在浮筏隔振系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 宋港,陳衛(wèi)東. 噪聲與振動(dòng)控制. 2012(03)
[6]基于MATLAB雙層隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 仇遠(yuǎn)旺,章煒,鄭發(fā)彬,丁志龍. 機(jī)電技術(shù). 2008(04)
[7]微燃機(jī)在分布式能量系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 陶德安,段立強(qiáng),楊勇平. 現(xiàn)代電力. 2007(05)
[8]多擾動(dòng)源下的船舶水泵機(jī)組隔振浮筏特性研究[J]. 富喜,王國(guó)治. 華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[9]平置板式主動(dòng)浮筏系統(tǒng)的隔振研究[J]. 牛軍川,宋孔杰,趙國(guó)群. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(05)
[10]葉輪偏心引起的氣流激振力的研究[J]. 丁學(xué)俊,王剛,馮慧雯,鄭楚光,黃樹(shù)紅. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2003(S1)
博士論文
[1]微型燃?xì)廨啓C(jī)控制與電力變換系統(tǒng)研究[D]. 耿加民.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于功率流分析的雙層隔振系統(tǒng)半主動(dòng)開(kāi)關(guān)控制算法研究[D]. 王喆.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[2]動(dòng)力機(jī)組雙層隔振系統(tǒng)半主動(dòng)模糊控制研究[D]. 王偉江.西南交通大學(xué) 2019
本文編號(hào):3691759
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