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船舶推进轴系扭转振动应用软件开发研究

目前 ,利用各种语言编制的船舶推进轴系扭振计算程序较多 ,但大多自由振动计算用传统的 Holzer表法 ,响应计算采用放大系数法 ,亦有采用传递矩阵法对复杂轴系进行计算的[1] 。特别是使用放大系数法进行响应计算时 ,总是假定振型与自由振动振型一致 ,这对小阻尼情况下的共振计算有较好的连续性 ,且方法简便 ,故得到了广泛的应用。但对于一些复杂的推进轴系的计算存在明显的不足 [2 ] :1 )大阻尼系统的轴系 ,例如有多个高弹性联轴器的轴系 ;2 )柴油机不等间隔发火的轴系 ;3 )多分支系统的轴系 ,例如多机单桨的推进轴系 ;4)主机同时驱动发电机或专用泵等的 PTO轴系。为了很好地解决上述推进轴系扭振计算问题 ,基于解析法 ,通过嵌入式的 Matrix VB,提出了推进轴系扭振计算的完整解决方案 ,开发了相应的计算软件。1 计算原理1 .1 振动的一般方程对于船舶推进轴系 ,一般简化为线性集总参数的当量模型 ,即由若干刚性的集...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国水运(下半月)》2017年02期
中国水运(下半月)

船舶轴系扭转振动检验方法研究

一、引言轴系扭转振动是船舶轴系常见的振动形式之一[1]。当作用在轴上的扭矩发生变化时,轴发生扭振。扭振发生时,轴的应力状态周围性地变化,这会引起轴本身及轴上零件的疲劳,使机器运行的平稳性受到破坏,严重时会使轴发生断裂,造成重大的、甚至是灾难性的事故[2~3]。因此,轴系的扭振问题一直是人们极为重视的安全问题.各国船级社的规范很早就对此提出了计算与实测的要求。对轴系扭振进行检验,主要是通过审查轴系扭振计算书和实测报告来实现的。在审查扭振计算书时,应复核固有频率计算的准确性,以及扭振响应计算结果是否满足船舶规范的要求。在审查扭振测量报告时,主要应校核共振转速计算与实测的误差,检查其是否小于5%,同时核实禁区范围;另外应审查扭振实测结果是否超过规范的要求。二、扭转振动计算1.当量模型为了便于轴系扭振的计算,必须建立实际复杂轴系的扭振力学模型。通常把复杂的船舶轴系系统简化为由有限个集中惯量和无质最弹簧组成的离散系统[4]。图1船舶轴系当...  (本文共3页) 阅读全文>>

《华中理工大学学报》1989年05期
华中理工大学学报

透平发电机组轴系扭转振动特性研究

随着电力系统容量的不断增大、结构的日趋复杂以及新技术的采用等均可能造成透平发电机组轴系扭振疲劳损坏’‘’.连续质量分析模型是研究轴系动力特性的有效工具①.本文用连续质量方法分析单元透平发电机组轴系的扭振特性,并编制出轴系扭振特性计算的通用程序.该程序可用于轴系扭振设计、计算及扭振故障诊断.1 单元机组轴系扭振特性 图召归)是一长度为 l的变截面圆轴,广面作用有强度为 P(x,t)的分布力矩.图1()是微元段*。的受力示意图.根据微元段的受b平衡并利用材料力学的相应公式可得 V庐问I 一刁L一叱一上5“,’)\D/.丫*一一】N..aM。 1!l----**“、IN..Ill几 I、”IA\ M+pXidx I【I 一毛乏厂‘一MrlJ Ilylld厂 一 ()() 图1 变截面圆轴100 华 中 理 工 大 学 学 报1989年 al。-.、己甲 1。。-.、O“甲 、HIGJ;00HIdX+PJp004ler=#(X,t),(...  (本文共8页) 阅读全文>>

《大电机技术》1989年06期
大电机技术

汽轮发电机组轴系扭转振动的计算

引言 在大型复杂转子系统中,.抽系的扭振问题近年来引起人们的关注。特别是在大型汽轮发电机组中,由于发电机输出端短路故障产生的冲击扭矩,电网系统三柑电气不平衡产生的于:扰扭矩等现象,曾使机组出现过严重的破坏事故,因而这一领域的研究工作显得十分重要。 本文以大型汽轮发电机组轴系为基础,研究轴系在任意扭矩作用下的动力响应计算问题。对于复杂的转子系统,首先按照几何参数、物理参数和外载荷在空间上保持不变的原则,把复杂系统离散成一系列简单的轴段,然后和用传递矩阵形成系统的特征方程,进而得到系统的固有频率和主振型。在计算各轴段的传递矩阵时,文中把汽轮机叶片、发电机悬挂护环等简化成单自由度或连续体的分支系统,与所在轴段一起采用解析法进行求解以得到准确的结果。计算动力响应时,则根据主振型的正交条件对系统进行解抿,得到系统在主坐标下各阶独立的运动微分方程。由于在主坐标下,一义外载荷是随时间任意变化的,不能完全地解析求解(当外载荷的形式比较简单时,可...  (本文共6页) 阅读全文>>

山东大学
山东大学

基于有限元法的某大型船用柴油发电机组轴系扭转振动分析

大型柴油发电机组广泛应用于各类船舶,它既可作为船舶的主电源和备用电源,也可为电推驱动系统提供电力供应,是船舶装置的重要组成部分。随着发电柴油机转速、功率等参数的提升,轴系承受着更强的冲击载荷,同时输出更大的扭矩,轴系扭转振动状况也变得更加复杂,这也使得船用柴油发电机组轴系扭转振动计算和分析显得更为重要。伴随曲轴转角周期性变化的激振转矩造成轴系各轴段互相扭转的振动,当轴系运行频率与其固有自然频率接近时,扭转振动振幅与扭转应力将均急剧增大,轴系发生共振,引起发电机组较大的工作噪声,加剧轴系传动构件的磨损,严重情况下会使轴系扭断,因而,结构设计时进行充分的模态及轴系动态特性分析,避免轴系扭转共振就显得尤为重要。本文就大型船用柴油发电机组轴系扭转振动分析开展了研究,以某6210柴油发电机组为研究对象,建立三维实体模型,利用ANSYS有限元软件进行轴系模态分析,借助AVL Excite Designer有限元软件建立机组轴系扭转振动当量系...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

《通用机械》2017年01期
通用机械

某V型柴油发电机组轴系扭转振动特性研究

一、前言在当代船舶柴油机中,根据标准及规范要求,必须对轴系进行扭振计算验证其轴系安全性,其计算结果需与测试结果相吻合。以船用某V型柴油发电机组为研究对象,分别对其轴系进行了仿真计算和试验测试,并根据试验结果对仿真计算模型进行了相应的修正,完成了对该柴油发电机组的轴系进行扭转振动特性的研究的目的。二、试验系统及试验结果分别在柴油机自由端安装编码器,在飞轮端安装磁电传感器进行轴系扭转振动测试,测试系统如图1所示。1. 发电机2.飞轮3.柴油机4.编码器5. LMS数据采集仪6.磁电传感器采用追踪转速信号的方法进行轴系扭转振动的信号采样,柴油发电机组转速从600r/min缓慢升至1 550r/min,测试设备每20r/min进行一次采样。对追踪转速的扭转振动测试结果采用Cool Map图的显示方式进行提取,分析其各谐次下的共振点。对各谐次的切片进行分析,整理得出轴系的各阶固有频率如图2~图7所示。将各谐次试验结果进行整理分析,得出表1...  (本文共3页) 阅读全文>>