变工况下船舶轴系动力性能仿真分析-本科毕业论文ppt

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1、变工况下船舶轴系动力性能仿真分析—本科毕业论文答辩答辩人：李小军导师：朱汉华教授时间：2016年6月7日1目录1选题意义目录选题意义2理论分析理论分析3模型建立模型建立4仿真分析仿真分析5论文总结论文总结12目录螺旋桨缺损工况选题意义理论分析陀螺效应下转速变化、后尾轴承刚度波动工况模型建立螺旋桨叶不同程度缺损滑动轴承径向刚度各向异性仿真分析论文总结“戴高乐”号某一桨叶断裂123通用振动动力系统方程：目录MqCqKqR选题意义其中，[M]为质量矩阵，[C]为阻尼矩阵

2、，[K]为刚度矩阵，{R}为广义外力。理论分析ANSYS中转子动力方程(固定坐标系）：模型建立仿真分析[M]q([C][Ggyr])q([K])qR其中，[G]为轴自转角速度ω形成的陀螺效应矩阵，[K]为旋转阻尼。该式建gyr论文总结立在ω很大，而公转角速度很小可以忽略的基础上，与本论文的研究对象——大型低速船舶存在一定差异。1234转子动力学理论：目录回旋振动（涡动）选题意义陀螺效应理论分析（1）轴承刚度各项同性：?=??−??=??2?(?ℎ−1)????0???模

3、型建立其中：??为动量矩，?0为转动惯量比，?0=；h为频率比，ℎ=。???可知，陀螺力矩包含2项：????为哥氏惯性力矩；??2?为牵连惯性力矩。??仿真分析???=−?????−????（2）轴承刚度各向异性：???=?????−????论文总结其中：???为Y方向动量矩，???为Z方向动量矩，θz和θy分别为Z和Y方向的转角。123451、螺旋桨缺损工况：目录SOLID实体单元模型建立流程：选题意义理论分析模型建立SOLIDWORKS模型仿真分析论文总结ANSYS有限元模型HYPERMESH网格化1234562、陀螺

4、效应下螺旋桨不同转速、尾轴承刚度波动工况：目录BEAM梁单元模型建立流程：选题意义理论分析模型建立仿真分析论文总结轴系有限元模型（显示单元）轴系有限元模型（显示约束）12345671、螺旋桨缺损工况：目录固有振动特性选题意义某一叶不同程度缺损理论分析不同位置两叶缺损前20阶固有振动频率折线图模型建立螺旋桨掉落仿真分析论文总结不同保留位置两桨叶缺失轴系固有振动频率折线图1R~0.2R时轴系固有频率折线图含（不含）螺旋桨时轴系固有振动频率折线图横向一阶横向二阶123456782、陀螺效应下回旋振动模态分析：（额定工况）目录一阶

5、振型（俯视）螺旋桨附连水选取选题意义对象参数系数振动类型固有频率二阶（临界转速）振型（正视）固有振动临界转速螺旋桨质量/kg109412/Hz理论分析横向振动7.0399螺旋桨极转动惯量/kg〃m²363400一次逆回旋三阶6.7044振型（俯视）固有振动阵型图螺旋桨径向转动惯量一次正回旋/kg〃m²1817007.3833模型建立轴频叶片次逆回旋叶频1.1174叶片次正回旋附连水质量/kg120353四阶1.2306振型1.1（正视）坎贝尔图仿真分析附连水极转动惯量倍叶片次逆回旋/kg〃m²4542500.55871.2

6、5倍叶片次正回旋0.6153五阶振型（俯视）附连水径向转动惯量/kg〃m²2725501.5论文总结六阶振型（正视）倍叶频1234567892、陀螺效应下回旋振动模态分析：（转速变化）目录选题意义逆回旋正逆回旋固有频率图理论分析坎贝尔图模型建立仿真分析根据不同转速画的坎贝尔图正回旋论文总结123456789102、陀螺效应下回旋振动模态分析：（后尾轴承刚度波动）目录后尾轴承水平、垂直刚度同时变化后尾轴承水平刚度单独变化选题意义临界转速ω临界转速ω一阶正回旋一阶正回旋垂直横向振动理论分析垂直横向振动ω1ω1一阶逆回旋水平横向

7、振动ω2模型建立水平横向振动一阶逆回旋仿真分析一阶正回旋垂直横向振动一阶正回旋垂直横向振动ω2ω3一阶逆回旋水平横向振动ω4一阶逆回旋论文总结水平横向振动自转转速自转转速水平刚度为?.?×????∙?−?，垂直刚度为?.?×????∙?−?水平刚度为?.?×????∙?−?，垂直刚度为?.?×????∙?−?水平刚度为?.?×????∙?−?，垂直刚度为?.?×????∙?−?水平刚度为?.?×????∙?−?，垂直刚度为?.?×????∙?−?12345678910112、陀螺效应下回旋振动谐响应分析：目录额定转速、后尾

8、轴承刚度各关键位置最大相应位移选题意义理论分析模型建立螺旋桨处后尾轴承处前尾轴承处1#轴承处仿真分析论文总结2#轴承处1#轴承处推力轴承处汇总1234567891011122、陀螺效应下回旋振动谐响应分析：目录后尾轴承刚度波动下轴系的振动响应分析选题意义不同轴承刚度下轴系各关键位置最大位移表(mm)水平