船体变形对轴系固有频率及振动响应的影响研究

发布时间：2017-12-08 22:10

本文关键词：船体变形对轴系固有频率及振动响应的影响研究

【摘要】：当今关于船体推进轴系固有频率和振动响应的计算和分析一般将船体直接当做刚性体来处理的，即将轴支承的另外一端直接固定处理。然而由于船体虽然具有一定的刚度，但在实际运营中会因为内部货物的装载和外部波浪等载荷的作用而发生船体变形。特别是近几年来随着高强度钢在船舶建造中的广泛应用，船体的刚度有所下降、柔度有所上升，这就使得船体的刚度与推进轴系刚度的差别越来越小。这也导致根据传统不考虑船体变形对轴系固有频率和振动响应影响的计算方法所得到的结果会与实际值差距过大。所以，随着对研究精度要求的越来越高及船体刚度的相对下降，在处理船舶轴系固有频率和振动响应问题时，必须考虑船体变形的影响。为了得到船舶轴系在考虑船体变形和不考虑船体变形时其固有频率和振动响应的区别，本文以某8530TEU大型集装箱船舶的推进轴系为研究重点，建立了轴系—船体混合模型，并通过分别计算此模型在不考虑和考虑船体变形的轴系固有频率和振动响应的区别，来说明在处理此类问题时考虑船体变形的必要性。本文主要研究工作如下：（1）利用大型有限元处理软件ANSYS建立了目标船舶的全船有限元模型，并通过分析得到了不同工况下的波浪载荷，在将上述波浪载荷用APDL语言加载后，计算出了轴支承与船体接触位置处的变形值。（2）介绍了轴系振动的分类、危害及相关预防或改善措施，及用于不同振动类型固有频率和振动响应计算的模型和方法。（3）计算得到了螺旋桨在78rpm、进速系数为0.4时产生的螺旋桨轴承力。（4）计算了船体—轴系模型在不考虑和考虑船体变形影响时固有频率的变化，，并将计算得到的螺旋桨轴承力作为船体—轴系混合模型的激励力，计算得到了轴系尾端螺旋桨处的节点在计入船体变形和不计船体变形两种不同情况下的振动响应值。（5）根据所得的轴系在考虑船体变形和不考虑船体变形两种不同情况下的固有频率和振动响应值，分别分析了船体变形对轴系固有频率及振动响应的影响规律。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U661.44;U664.21

【参考文献】

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1 王义,宋天相,宋希庚,李渤仲;船舶推进轴系扭转─轴向耦合振动响应曲线的分析[J];船舶工程;1995年01期

2 应启光,周美荣,李渤仲,徐景福,陈敏雄;现代长冲程船用柴油机轴系扭转-轴向耦合振动(三)[J];船舶工程;1995年01期

3 柳贡民,张志华,王芝秋,刘志刚,张文平;计算分段线性轴系扭转振动响应的线性缝接法[J];船舶工程;1998年01期

4 谭祖胜,陈川艾,郭贤明;高速船推进轴系回旋振动影响因素及特点探析[J];船舶工程;1999年03期

5 肖志建;;船舶轴系扭转振动有限元分析及求解[J];广东造船;2006年03期

6 朱军超;朱汉华;严新平;姚玉楠;蒋平;;船体变形对轴系横向振动的影响研究[J];船舶工程;2013年03期

7 刘庆忠;;船舶轴系的振动危害与控制[J];产业与科技论坛;2011年24期

8 吕彩琴,苏铁熊,董小瑞;发动机轴系扭转振动软件设计[J];华北工学院学报;2003年04期

9 沈建平;周文建;童宗鹏;;船舶传动装置振动控制技术研究现状与发展趋势[J];舰船科学技术;2010年08期

10 赵进刚;刘刚;王伟吉;;船舶复杂轴系扭转振动计算研究[J];中国舰船研究;2010年06期