论文摘要
船舶典型设备柴油机的振动是影响船舶声学性能的主要因素,其振动控制是船舶声学性能控制的一个重要方面。正确把握船舶设备振动特性是其声学设计一系列工作的基础之一。本文研究机电设备振动特性的工程化描述方法,分析柴油机振动特性主要影响要素,构建柴油机振动特性工程化估算公式。首先进行设备振动机理研究,结合工程需要,确定了自由速度作为设备振动特性描述参数,工程化描述参数为自由状态下设备机脚的振动加速度。通过设计试验,研究在各种不同安装条件下(各种参数匹配工况下)的设备振动特性,确定了设备振动特性工程化描述所需的安装条件。同样,利用试验数据分析了安装条件对典型设备柴油机振动特性的影响,给出了柴油机振动特性研究所需安装条件。此外,还研究了振动特性测量的测量参量、测量条件、测量系统、测量大纲、测量程序等,给出了可行的工程化测量方法。其次从柴油机振动源特性、传递特性及响应特性三方面研究了与柴油机振动的相关因素。通过柴油机振动力源分析,初步获得其振动特性影响要素。因柴油机的噪声特性与振动特性有相同之处,进行了柴油机噪声特性借鉴性研究,明确了柴油机振动特性的主要影响要素,利用试验数据分析了各要素对柴油机振动特性的影响。最后从柴油机的振动源特性以及振动传递特性出发,结合分析柴油机振动各种影响因素分析,构建出国产柴油机振动特性工程估算公式框架。采用Gauss-Newton迭代法,对柴油机振动的实测数据进行回归分析,得到有着一定精度的估算公式。利用实测数据进行了柴油机振动特性工程估算公式验证,其估算值与实测数据相当,对于船舶的声学设计具有实际应用价值。