艦船縱橫傾作用下轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、艦船的可靠性和安全性是衡量艦船性能的重要指標(biāo)，而艦船動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)子-滑動(dòng)軸承系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性則直接影響著艦船能否安全、可靠的航行，特別是當(dāng)艦船在惡劣海況下航行時(shí)這一點(diǎn)顯得更為突出。
　　艦船在海上航行，如遇到特殊工況如惡劣海況時(shí)，由于風(fēng)浪等各種擾動(dòng)因素的作用會(huì)造成艦船船體發(fā)生低頻率的縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)，由于艦船動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的基礎(chǔ)是固定在艦船船體上的，船體縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的低頻率大位移的振動(dòng)會(huì)通過(guò)基礎(chǔ)傳遞給滑動(dòng)軸承，

2、進(jìn)而傳遞給轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。盡管船體縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于艦船動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，但這些振動(dòng)還是會(huì)通過(guò)滑動(dòng)軸承油膜力對(duì)艦船動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性產(chǎn)生很大的影響，從而對(duì)艦船動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，最終影響到艦船的可靠性和安全性。因此，為了提高艦船在惡劣海況下航行時(shí)的可靠性和安全性，同時(shí)為了克服以往對(duì)艦船動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析時(shí)忽略艦船在海浪作用下的搖擺運(yùn)動(dòng)的不足，有必要對(duì)艦船發(fā)生縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，艦

3、船動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)子-滑動(dòng)軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行深入的分析和研究。
　　首先，本文介紹了求解動(dòng)力學(xué)微分方程常用的數(shù)值積分方法，確定了本文所要使用的數(shù)值積分方法為 Newmak法及所使用的轉(zhuǎn)子有限元模型；然后給出了描述艦船縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)的搖擺規(guī)律模型。
　　其次，本文分別建立了考慮艦船搖擺運(yùn)動(dòng)時(shí)陀螺力矩變化的輪盤的動(dòng)力學(xué)模型和彈性軸段的動(dòng)力學(xué)模型，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步得到了剛性支撐條件下考慮艦船搖擺運(yùn)動(dòng)時(shí)陀螺力矩變化的轉(zhuǎn)子-輪盤系統(tǒng)

4、動(dòng)力學(xué)微分方程，并采用 Newmark法對(duì)得到的系統(tǒng)的微分方程進(jìn)行了積分求解。對(duì)比分析了剛性支撐條件下，艦船縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)幅值和擺動(dòng)頻率對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響。
　　最后，本文分別建立了線性和非線性油膜力作用下艦船縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子-滑動(dòng)軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并采用 Newmark法對(duì)系統(tǒng)的微分方程分別進(jìn)行了積分求解。對(duì)比分析了線性支撐條件下，艦船縱、橫搖擺運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)幅值和擺動(dòng)頻率對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響；同時(shí)得到了非線性油膜力