船舶复杂推进轴系扭振机理及计算软件研究

发布时间：2017-06-04 15:03

  本文关键词：船舶复杂推进轴系扭振机理及计算软件研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,我国船舶工业得到了迅猛发展,新的动力装置类型不断出现,某些动力装置复杂度较高。虽然船舶推进轴系扭转振动基本理论已相当成熟,但由于船舶复杂推进轴系相对于普通的直链式轴系存在较大不同,计算中涉及因素更多,因而振动机理更加复杂,许多问题尚未得到权威解释。而船舶推进轴系扭转振动事关船舶的营运安全。因此,船舶复杂推进轴系扭转振动问题越来越受到重视。深入掌握船舶复杂推进轴系扭转振动的机理,并以此为基础开发出通用性强、集成度高、模块化、结构化且计算精确的推进轴系扭转振动计算软件显得愈加重要。 本文在研究船舶复杂推进轴系扭振基本理论基础上,对复杂轴系扭转振动涉及的一系列理论问题进行了深入的研究,基于研究成果,以GUI Design Studio、Visual Studio 6.0为软件的开发环境,以数据库技术、XML技术建立软件数据系统,开发了船舶复杂推进轴系扭转振动计算软件,并通过实例进行了验证。主要的研究工作： 1.在总结船舶推进轴系类型的基础上,阐述了扭转振动计算的基本理论,比较了各种方法的优劣。 2.研究了柴油机激励力矩的计算方法,总结了柴油机激励力矩计算的示功图法、模拟示功图法与经验公式法。对柴油机气缸负荷不均匀性问题及双机系统的相位角问题进行了研究,给出了计算的基本方程。 3.基于螺旋桨激励力矩计算基本理论,总结了螺旋桨激励力矩经验公式计算法中激励力矩系数的取值,并结合以往经验,给出了较合理的取值范围。 4.研究了复杂推进轴系扭振计算中涉及的功率分配的问题,给出了实际计算中常出现的两种情况的处理方法；研究了全回转推进轴系中万向联轴器的二次激励问题,提出了相应的处理方法；系统研究了扭振系统的阻尼问题,总结了扭振计算中涉及的各种阻尼的计算及各表示方法之间的关系。 5.采用GUI Design Studio为软件的界面设计工具,以Visual Studio 6.0为开发环境,并基于数据库技术、XML技术等,开发了可用于船舶复杂推进轴系扭振计算的通用软件,并通过实测及实例验证了软件的正确性。
【关键词】：复杂轴系 扭振 功率分配 激励力矩 二次激励 阻尼 软件开发
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U664.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题研究的目的与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题11-12
• 1.3 本课题的主要工作12-14
• 第2章 船舶推进轴系扭振理论研究14-25
• 2.1 船舶推进装置形式14-15
• 2.2 扭转振动计算的基本方法15-25
• 2.2.1 概述15-16
• 2.2.2 轴系扭转振动计算方法之比较16-19
• 2.2.3 轴系扭转振动当量系统的建立19-20
• 2.2.4 轴系扭转振动计算工况的确定20-22
• 2.2.5 扭振一般方程及其求解22-25
• 第3章 复杂轴系扭振机理关键技术研究25-74
• 3.1 原动机扭转振动激励计算方法25-33
• 3.1.1 示功图法27-28
• 3.1.2 模拟示功图法28-30
• 3.1.3 经验公式法30-33
• 3.2 气缸负荷分布不均匀性及两机相位角问题研究33-36
• 3.3 螺旋桨激励力矩计算方法36-41
• 3.3.1 概述36-37
• 3.3.2 轴承力的简谐分析37-39
• 3.3.3 螺旋桨激励力矩的经验计算方法39-41
• 3.4 复杂轴系的功率分配问题研究41-56
• 3.4.1 功率分配问题概述41-43
• 3.4.2 柴油机功率曲线43-47
• 3.4.3 螺旋桨的推进特性曲线47-48
• 3.4.4 轴带电机的功率曲线48-50
• 3.4.5 泵类元件的功率曲线50-51
• 3.4.6 功率分配问题的处理方法51-56
• 3.5 万向联轴器二次激励问题研究56-60
• 3.5.1 全回转推进轴系的特点56-57
• 3.5.2 运动分析57-58
• 3.5.3 静力分析58-59
• 3.5.4 动力分析及处理方法59-60
• 3.6 扭振系统阻尼问题研究60-74
• 3.6.1 阻尼的表示方法60-65
• 3.6.2 柴油机阻尼65-68
• 3.6.3 螺旋桨阻尼68-70
• 3.6.4 齿轮传动系统的阻尼70-71
• 3.6.5 减振器阻尼71-73
• 3.6.6 发电机阻尼73-74
• 第4章 扭振计算软件开发及关键技术研究74-87
• 4.1 概述74
• 4.2 需求分析74-76
• 4.3 软件的总体设计及模块划分76-79
• 4.5 软件的用户界面设计79-81
• 4.6 数据设计81-84
• 4.6.1 数据库设计82-83
• 4.6.2 XML格式数据设计83-84
• 4.7 关键算法84-87
• 第5章 计算实例与分析87-95
• 5.1 全回转推进轴系扭振计算实例87-92
• 5.1.1 系统组成简述87-88
• 5.1.2 当量模型的建立88
• 5.1.3 参数的取值88
• 5.1.4 功率分配88-89
• 5.1.5 计算结果比较及分析89-92
• 5.2 双机并车轴系扭振计算实例92-95
• 5.2.1 系统组成简述92
• 5.2.2 当量模型的建立92-93
• 5.2.3 计算结果93-95
• 第6章 结论与展望95-97
• 6.1 本文工作的总结95
• 6.2 展望95-97
• 致谢97-98
• 参考文献98-101
• 攻读硕士期间发表的论文101
• 攻读硕士期间参加的科研项目101

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张驰;周瑞平;徐逸然;肖能齐;;基于VB.NET的船舶推进轴系扭振计算软件开发研究[J];造船技术;2013年01期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 胡义;基于轴系扭振信号的船舶推进系统诊断理论与应用研究[D];武汉理工大学;2011年

2 徐翔;船舶复杂推进轴系耦合振动理论及试验研究[D];武汉理工大学;2012年

3 汪萌生;柴油机硅油减振器减振机理及匹配仿真技术研究[D];武汉理工大学;2013年

  本文关键词：船舶复杂推进轴系扭振机理及计算软件研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：421304