轴段空心度对舰船复杂推进轴系回旋振动特性的影响研究

1

作者 古铮 刘金林 房诗雨 《船舶力学》 北大核心 2025年第2期312-320,共9页

现代舰船推进轴系的结构设计较为复杂,结构尺寸是影响其回旋振动特性的一项重要因素。本文以某舰船复杂推进轴系为研究对象,研究轴段空心度变化对轴系回旋振动特性的影响。基于有限元法建立轴系回旋振动分析模型,并在初始空心度下分析... 现代舰船推进轴系的结构设计较为复杂,结构尺寸是影响其回旋振动特性的一项重要因素。本文以某舰船复杂推进轴系为研究对象,研究轴段空心度变化对轴系回旋振动特性的影响。基于有限元法建立轴系回旋振动分析模型,并在初始空心度下分析轴系的回旋振动特性;在此基础上,通过强度校核确定空心度的取值范围,以艉轴和螺旋桨轴空心度为变量,分析了艉部轴段空心度变化对轴系回旋振动临界转速的影响规律,并结合轴系校中的衡准要求进一步细化了空心度的取值范围。研究成果可为舰船推进轴系设计过程中的结构设计和回旋振动控制提供参考。 展开更多

关键词 舰船复杂推进轴系 回旋振动 轴段空心度 有限元

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船舶推进轴系回旋振动研究综述

2

作者 冯树才 陈彦臻 +2 位作者 曲东旭 高伟 杨勇 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期I0027-I0043,共17页

为了明确回旋振动在船舶轴系设计中的重要性,避免影响船舶航行安全,采用文献收集和调研的方法,分析国内外关于回旋振动的主要研究成果。针对回旋振动的原理、计算方法、规范要求及测试技术等进行论述,总结影响回旋振动的主要因素和消减... 为了明确回旋振动在船舶轴系设计中的重要性,避免影响船舶航行安全,采用文献收集和调研的方法,分析国内外关于回旋振动的主要研究成果。针对回旋振动的原理、计算方法、规范要求及测试技术等进行论述,总结影响回旋振动的主要因素和消减振动的控制方法,以便于研究人员在设计阶段全面考虑相关计算要求及控制措施。此外,对今后的研究进行展望,基于多学科交叉的耦合振动研究和轴系大数据模型参数整定的应用研究仍需要进一步探索,也为今后船舶减振降噪相关研究提供参考。 展开更多

关键词 推进轴系 回旋振动 传递矩阵 有限元 陀螺效应 耦合振动 振动控制

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轴承不对中船舶推进轴系回旋振动特性研究

3

作者 张娟 楼京俊 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期85-89,共5页

由于船体变形等因素导致船舶推进轴系轴承不对中,以此展开分析,将轴系看作连续梁,螺旋桨视为刚性圆盘建立了轴系回旋振动的解析模型,同时结合计算分析和试验研究了轴承不对中对回旋振动的影响。研究结果表明:仅轴承变位本身对回旋振动... 由于船体变形等因素导致船舶推进轴系轴承不对中,以此展开分析,将轴系看作连续梁,螺旋桨视为刚性圆盘建立了轴系回旋振动的解析模型,同时结合计算分析和试验研究了轴承不对中对回旋振动的影响。研究结果表明:仅轴承变位本身对回旋振动的影响比较小,而实际中轴承变位引起的轴心轨迹的剧烈变化可能与轴与轴承接触状态变化引起的轴承刚度变化有关。该研究结果为进一步探索不对中船舶推进轴系回旋振动特性研究具有指导意义。 展开更多

关键词 船舶推进轴系 回旋振动 轴承不对中

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冲击载荷下船舶轴系转速与回旋振动间影响研究 被引量：12

4

作者 朱汉华 严新平 +2 位作者 刘正林 范世东 温诗铸 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2008年第6期983-985,997,共4页

传动稳定性是船舶推进轴系工作的重要性能之一,但是当冲击载荷作用在轴系上时必将激起轴系的振动响应.由于船舶推进轴系支承在滑动轴承上,当其回转速度不同时轴承油膜支承力发生变化,改变了轴系的支承状态,从而在冲击载荷的作用下轴系... 传动稳定性是船舶推进轴系工作的重要性能之一,但是当冲击载荷作用在轴系上时必将激起轴系的振动响应.由于船舶推进轴系支承在滑动轴承上,当其回转速度不同时轴承油膜支承力发生变化,改变了轴系的支承状态,从而在冲击载荷的作用下轴系的振动响应随转速的改变也不同,文中用理论计算和试验方法研究了冲击载荷作用下船舶推进轴系回转速度与轴系回旋振动特性之间的关系,得到在轴承自激振动区域冲击作用激起轴的振动作用最强烈,破坏性最大. 展开更多

关键词 船舶推进轴系 冲击载荷 回旋振动 振动试验

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基于分布质量轴模型的回旋振动计算方法 被引量：7

5

作者 周瑞 李宁 +2 位作者 鲍利群 管文生 杨义顺 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期931-936,共6页

根据旋转Timoshenko梁的运动微分方程,推导了计算船舶推进轴系回旋振动时分布质量轴模型的传递矩阵。相对于集中质量轴模型,分布质量轴模型可以计入轴分布质量的平动惯量、转动惯量、陀螺力矩以及剪切变形的影响,更加逼近船舶推进轴系... 根据旋转Timoshenko梁的运动微分方程,推导了计算船舶推进轴系回旋振动时分布质量轴模型的传递矩阵。相对于集中质量轴模型,分布质量轴模型可以计入轴分布质量的平动惯量、转动惯量、陀螺力矩以及剪切变形的影响,更加逼近船舶推进轴系回旋运动的实际物理模型,因此能更精确地计算轴系的临界转速和固有振型。在分布质量轴模型的基础上,采用数值稳定性良好的改进Riccati传递矩阵法编制了回旋振动计算程序,并应用于两型船舶的推进轴系计算。将文中方法的计算结果与有限元法以及第三方计算报告进行了比对,结果具有良好的一致性,从而验证了方法的正确性和计算精度。 展开更多

关键词 推进轴系 回旋振动 传递矩阵 分布质量轴

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船舶艉轴承刚度和螺旋桨陀螺效应对轴系回旋振动特性影响的分析 被引量：11

6

作者 李小军 朱汉华 +1 位作者 范世东 郑良焱 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期851-858,共8页

当船舶轴系运行工况恶劣时,由于轴系后尾轴承与轴颈之间润滑不佳,使得轴承刚度发生较大变化,处于各向异性状态,这会影响轴系回旋振动特性。文章针对某大型集装箱船,在计入螺旋桨陀螺效应的基础上,借助于有限元ANSYS软件,研究了后艉轴承... 当船舶轴系运行工况恶劣时,由于轴系后尾轴承与轴颈之间润滑不佳,使得轴承刚度发生较大变化,处于各向异性状态,这会影响轴系回旋振动特性。文章针对某大型集装箱船,在计入螺旋桨陀螺效应的基础上,借助于有限元ANSYS软件,研究了后艉轴承水平刚度单独变化对回旋振动固有频率、临界转速和振动响应的影响。其主要结果表明,后艉轴承水平方向刚度单独降低时,该方向上的横向振动固有频率降低,逆回旋振动固有频率在此基础上进一步降低;其轴频、叶频和倍叶频的正逆回旋临界转速和回旋振动响应均与各向同性时不同。 展开更多

关键词 船舶轴系 回旋振动 陀螺效应 有限元 各向异性

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基于传递矩阵法的船舶轴系回旋振动计算研究 被引量：10

7

作者 刘刚 吴炜 +1 位作者 饶春晓 陈汝刚 《中国舰船研究》 2010年第1期60-63,共4页

分析船舶轴系回旋振动的传递矩阵计算方法,建立集总参数元件-分布参数元件混合系统模型,得出各种简化模型的传递矩阵。以某型海事巡逻艇为例,对传递矩阵计算方法中影响计算结果的主要参数进行分析,提出参数的选取方法,为回旋振动特性分... 分析船舶轴系回旋振动的传递矩阵计算方法,建立集总参数元件-分布参数元件混合系统模型,得出各种简化模型的传递矩阵。以某型海事巡逻艇为例,对传递矩阵计算方法中影响计算结果的主要参数进行分析,提出参数的选取方法,为回旋振动特性分析提供依据。 展开更多

关键词 轴系 回旋振动 传递矩阵 模型

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不同校中状态对某轴系回旋振动的影响研究 被引量：3

8

作者 刘金林 赖国军 +1 位作者 姜忠龙 曾凡明 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期264-273,共10页

轴系的回旋振动是影响船舶安全、稳定和持续运行的重要因素之一。本文以某轴系试验平台为对象,研究不同校中状态对其回旋振动的影响。根据该轴系试验平台的实际尺寸建立其有限元模型,以此为基础进行直线校中计算。以艉轴承上负荷最小为... 轴系的回旋振动是影响船舶安全、稳定和持续运行的重要因素之一。本文以某轴系试验平台为对象,研究不同校中状态对其回旋振动的影响。根据该轴系试验平台的实际尺寸建立其有限元模型,以此为基础进行直线校中计算。以艉轴承上负荷最小为目标函数,采用IWO算法进行轴系双向优化校中,使得轴承位置优化后艉轴承上负荷明显减小。基于轴承支撑结构,运用雷诺方程计算轴承支撑油膜压力分布及其刚度特性,依此建立ANSYS计算的轴承支撑模型,计算和对比该轴系试验平台的不同校中状态对其回旋振动的影响,为在优化轴系校中过程中减小轴系回旋振动提供了一定的理论支撑。 展开更多

关键词 有限元 轴系校中 回旋振动 支撑刚度

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船舶后尾轴承支承刚度对轴系回旋振动影响 被引量：6

9

作者 李小军 朱汉华 +1 位作者 秦源 许浩然 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2018年第2期274-277,共4页

采用ANSYS有限元软件,建立某集装箱船舶轴系有限元模型,计入螺旋桨陀螺效应,分析了后尾轴承刚度对船舶轴系回旋振动影响.结果表明,后尾轴承水平刚度和垂直刚度各向异性时,其各阶回旋振动临界转速不再是一个点,而是以各阶正逆回旋固有频... 采用ANSYS有限元软件,建立某集装箱船舶轴系有限元模型,计入螺旋桨陀螺效应,分析了后尾轴承刚度对船舶轴系回旋振动影响.结果表明,后尾轴承水平刚度和垂直刚度各向异性时,其各阶回旋振动临界转速不再是一个点,而是以各阶正逆回旋固有频率为端点的区间;在陀螺效应作用下,该区间随着转速的增大而扩大. 展开更多

关键词 船舶轴系 回旋振动 轴承刚度 陀螺效应 ANSYS

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基于有限元法的气垫船轴系回旋振动特性计算 被引量：6

10

作者 张伟 吴伟亮 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第10期37-40,共4页

以气垫船垫升轴系为研究对象,建立计算模型,利用有限元计算软件分析陀螺效应对气垫船垫升轴系回旋振动的影响。采用计算多个轴承支撑刚度的方法,在不考虑船体刚度及考虑船体刚度2种情况下,计算垫升轴系的一次共振转速范围及叶片次共振... 以气垫船垫升轴系为研究对象,建立计算模型,利用有限元计算软件分析陀螺效应对气垫船垫升轴系回旋振动的影响。采用计算多个轴承支撑刚度的方法,在不考虑船体刚度及考虑船体刚度2种情况下,计算垫升轴系的一次共振转速范围及叶片次共振转速范围,并对照工作转速,给出其回旋振动安全的结论。同时通过文献实验数据与数值计算的对比验证了计算模型的正确性,为气垫船垫升轴系的安全运行提供参考。 展开更多

关键词 有限元 回旋振动 陀螺力矩 共振转速

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船舶轴系回旋振动计算及其参数研究 被引量：13

11

作者 陈锡恩 高景 《船海工程》 2001年第5期8-11,共4页

以 1 0余艘船舶轴系回旋振动实测的固有频率为基准 ,调整用近似公式法、传递矩阵法计算所测船舶轴系回旋振动固有频率时所选取的计算参数 ,使得轴系固有频率的计算值与实测值相一致 ,给出经实测验证的计算参数。

关键词 船舶 轴系回旋 振动计算 参数研究 回旋振动 近似公式 传递矩阵 轴承刚度

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基于有限元法的推进轴系回旋振动计算研究 被引量：3

12

作者 王正兴 周瑞平 +1 位作者 林晞晨 雷俊松 《船舶工程》 北大核心 2016年第11期52-57,共6页

对于舰船或大型船舶轴系,由于其转速高、轴系超长等特点,进行轴系回旋振动计算时,采用传统的传递矩阵法求解往往容易出现数值不稳定和漏根现象,严重影响轴系固有特性计算的准确性,与轴系的实际运转情况不符。采用基于有限元法的计算模型... 对于舰船或大型船舶轴系,由于其转速高、轴系超长等特点,进行轴系回旋振动计算时,采用传统的传递矩阵法求解往往容易出现数值不稳定和漏根现象,严重影响轴系固有特性计算的准确性,与轴系的实际运转情况不符。采用基于有限元法的计算模型,能较真实地反映物理模型,且计算精度高。分析考虑多种因素对回旋振动的影响,利用可视化编程软件VB与ANSYS参数化设计语言混合编程,实现回旋振动软件开发并通过实例验证了算法及软件的正确性。软件界面友好、使用方便、计算效率高,能满足舰船轴系回旋振动计算的需要。 展开更多

关键词 轴系 回旋振动 有限元法 影响因素 VB 软件开发

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陀螺效应对船舶推进轴系回旋振动的影响 被引量：2

13

作者 张辉 封海宝 《船舶工程》 北大核心 2014年第S1期74-76,共3页

将陀螺效应应用到船舶推进轴系的回旋振动计算中,在轴系回旋振动几何模型的基础上建立有、无陀螺效应的计算模型,并给出轴系回旋振动时的临界转速。选取5艘已设计完成的船舶推进轴系为实例,采用两种计算模型分析各自的回旋振动临界转速... 将陀螺效应应用到船舶推进轴系的回旋振动计算中,在轴系回旋振动几何模型的基础上建立有、无陀螺效应的计算模型,并给出轴系回旋振动时的临界转速。选取5艘已设计完成的船舶推进轴系为实例,采用两种计算模型分析各自的回旋振动临界转速。结果表明,陀螺效应提高了船舶推进轴系回旋振动的临界转速,为设计过程中精确确定轴系的转速禁区给出了依据。 展开更多

关键词 陀螺效应 回旋振动 推进轴系 临界转速 转速禁区

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大型船舶推进轴系回旋振动特性分析研究 被引量：11

14

作者 王磊 谢俊超 周瑞平 《江苏船舶》 2010年第1期14-17,共4页

在分析大型船舶推进轴系结构特点的基础上,考虑船体与推进轴系的相容性,建立了大型船舶推进轴系回旋振动的有限元模型,研究了低速转子的动力学特性及陀螺效应理论,利用有限元分析软件,分析了螺旋桨惯性力矩,即陀螺力矩(包括哥氏惯性力... 在分析大型船舶推进轴系结构特点的基础上,考虑船体与推进轴系的相容性,建立了大型船舶推进轴系回旋振动的有限元模型,研究了低速转子的动力学特性及陀螺效应理论,利用有限元分析软件,分析了螺旋桨惯性力矩,即陀螺力矩(包括哥氏惯性力矩和牵连惯性力矩)、应力刚化效应及旋转软化效应等对轴系回旋振动的影响,得到一系列有价值的结论,从而验证了理论分析的正确性,能为大型船舶推进轴系设计计算提供理论指导。 展开更多

关键词 船舶推进轴系 回旋振动 陀螺效应 应力刚化 旋转软化

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中间轴承对船舶轴系回旋振动特性的影响 被引量：9

15

作者 祁亮 周瑞平 崔金环 《造船技术》 2011年第4期35-38,45,共5页

分析船舶轴系中间轴承作用特点,以某68m多用途船的轴系为研究对象,基于Riccati传递矩阵计算方法,建立轴系各元件的数学模型,针对中间轴承不同布置、不同支承刚度以及取消中间轴承的回旋振动进行计算分析,得出不同情况下系统振动特性。... 分析船舶轴系中间轴承作用特点,以某68m多用途船的轴系为研究对象,基于Riccati传递矩阵计算方法,建立轴系各元件的数学模型,针对中间轴承不同布置、不同支承刚度以及取消中间轴承的回旋振动进行计算分析,得出不同情况下系统振动特性。研究结果表明,中间轴承纵向布置影响系统的固有频率;中间轴承支承刚度对系统固有特性影响较小;通过计算来合理安排中间轴承,取消部分中间轴承的设计方法是可行的,可为船舶推进轴系设计提供理论指导。 展开更多

关键词 中间轴承 回旋振动 Riccati传递矩阵法

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调距桨推进轴系回旋振动计算研究 被引量：1

16

作者 刘刚 黄冰阳 +1 位作者 周建辉 陈汝刚 《船海工程》 2012年第2期26-29,共4页

以某型船为例,建立了调距桨轴系集总参数元件-分布参数元件混合系统模型,利用传递矩阵法进行轴系回旋振动计算,并对影响调距桨轴系回旋振动特性的主要因素进行了分析。

关键词 调距桨 轴系 回旋振动

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基于ANSYS的轴承磨损对船舶长轴系回旋振动的影响分析 被引量：5

17

作者 王建 陈建伟 +1 位作者 闫方才 刘正林 《交通科技》 2016年第1期167-170,共4页

为了研究轴承磨损对船舶长轴系回旋振动的影响,利用ANSYS对某集装箱船后尾轴承进行建模并完成轴系校中,模拟后尾轴承内部应力分布,确定尾轴承的磨损量。结果表明,轴承磨损造成的支点变化会降低个别阶回旋振动的固有频率,共振类型不变。

关键词 轴承磨损 长轴系 回旋振动 有限元

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艉轴承等效支点位置对轴系回旋振动的影响 被引量：9

18

作者 张晓东 《船海工程》 2012年第6期46-49,共4页

在轴系回旋振动研究中,将艉轴承支承分为单点支承、多点支承、分布支承及接触支承四种方式,应用有限元方法,针对不同支承分别建立相应的轴系回旋振动模型,求得艉轴承不同支承方式的支反力以及等效支点位置,并进行相应的回旋振动模态分... 在轴系回旋振动研究中,将艉轴承支承分为单点支承、多点支承、分布支承及接触支承四种方式,应用有限元方法,针对不同支承分别建立相应的轴系回旋振动模型,求得艉轴承不同支承方式的支反力以及等效支点位置,并进行相应的回旋振动模态分析。计算结果表明,不同支承方式的等效支点位置对轴系回旋振动固有频率有一定影响。 展开更多

关键词 推进轴系 回旋振动 等效支承 艉轴承

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基于VB的船舶轴系回旋振动计算软件 被引量：8

19

作者 周瑞平 《造船技术》 1999年第3期30-33,共4页

本文详细介绍了船舶轴系回旋振动计算软件的计算模型、软件设计的编程环境、程序流程图、程序中主要模块的说明、影响回旋振动固有频率计算因素的处理，以及软件所能实现的主要功能。

关键词 船舶 轴系 振动 实用程序 回旋振动

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水面船舶推进轴系回旋振动研究综述 被引量：15

20

作者 周凌波 段勇 +1 位作者 孙玉东 魏强 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期233-244,共12页

回旋振动是水面船舶推进轴系三大振动问题之一。论文从船舶推进轴系回旋振动的定义、危害、相关规范标准、计算方法、激振力、传递和响应、耦合振动、测试技术、试验台架及控制技术等方面,对已发表的国内外重要研究成果进行全面和系统... 回旋振动是水面船舶推进轴系三大振动问题之一。论文从船舶推进轴系回旋振动的定义、危害、相关规范标准、计算方法、激振力、传递和响应、耦合振动、测试技术、试验台架及控制技术等方面,对已发表的国内外重要研究成果进行全面和系统的综述,为今后的研究提供建议和参考。 展开更多

关键词 水面船舶 推进轴系 回旋振动 支承轴承 轴系校中 耦合振动 振动控制

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