8DKM-（28）F船舶柴油机轴系扭振计算研究

论文摘要

近年来,随着科学技术,特别是计算机技术的迅猛发展,再加上柴油机技术同样日新月异的发展,对扭转的研究也出现了新的观点和发展,但国内却很少有人在这一领域进行进一步的研究。根据世界各国规范要求,对于船舶推进轴系,必须进行振动校核计算,并提供相应的计算报告。而这些工作,采用传统的手工计算方法,烦琐且误差较大,效率低,周期长,难以满足现代数字化造船的要求,只有借助于计算软件才能实现高效、准确的计算。因此,对轴系振动的理论进行深入系统的研究,开发相应的计算软件,解决船舶动力装置设计、制造、安装中的技术难点,具有一定的理论意义和较高的实用价值。本文首先介绍了柴油机轴系扭转振动的危害,及对船舶所产生的影响;接着着重研究了船舶轴系扭转振动计算的基本方法和基本过程,并以霍尔茨（Holzer）法作为船舶轴系自由扭转振动计算的方法,加以深入的研究,开发了基于Visual Basic语言的霍尔茨（Holzer）法自由扭转振动的计算软件,可以方便快捷的计算各种轴系的自由振动频率及各质量振幅等参数。最后计算8DKM-28（F）船舶柴油机轴系扭转振动,计算出各节振动频率及振型等参数。船舶推进轴系振动计算可对轴系的设计、施工和安装提供预报,检验和指导作用,是船舶推进轴系设计、制造、安装和检验必不可少的环节之一,为推进装置的可靠、安全运行提供了有力的保障,对进一步深入研究船舶推进轴系的可靠性、动力装置故障诊断、动力装置仿真计算等有指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外扭转振动研究的现状
• 1.3 轴系扭转计算方法简介
• 1.3.1 自由振动计算中的霍尔茨（Holzer）法和传递矩阵法
• 1.3.2 强迫振动计算中的近似法和分析法——即递推解法
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 曲轴扭转振动系统的简化
• 2.1 扭振当量系统
• 2.1.1 振当量系统概述
• 2.1.2 当量系统转化的要求和方法
• 2.2 当量系统转动惯量的计算
• 2.2.1 转动惯量的解析计算
• 2.2.2 曲柄臂转动惯量的计算
• 2.2.3 单位气缸当量系统的转动惯量计算
• 2.3 当量系统的曲轴刚度计算
• 2.3.1 轴段的刚度解析计算
• 2.3.2 阶梯形圆轴段刚度计算
• 2.3.3 轴上套有法兰或轮毂时的刚度计算
• 2.3.4 曲轴的刚度计算
• 2.3.5 轴系刚度计算的经验公式
• 第3章 船舶柴油机轴系的自由振动计算
• 3.1 矩阵法计算三质量系统自由振动
• 3.2 应用霍尔茨（Holzer）法计算轴系的固有频率
• 3.3 振动系统的无因次化
• 第4章 激振力矩下的轴系强迫振动
• 4.1 曲柄连杆机构受力分析
• 4.1.1 曲柄连杆机构运动分析
• 4.1.2 曲柄连杆机构的惯性力分析
• 4.1.3 作用在曲柄连杆机构上的力的分析
• 4.2 激振力矩的简谐分析
• 4.2.1 激振力矩的简谐分析
• 4.2.2 激振力矩所作的功计算
• 4.4 临界转速计算
• 4.5 内燃机轴系运动时阻尼功计算
• 4.6 轴系共振计算
• 第5章 基于软件程序的扭振计算的实现
• 5.1 计算程序的开发
• 5.1.1 程序界面
• 5.1.2 程序功能说明
• 5.1.3 软件计算流程框图
• 5.1.4 程序代码（部分）
• 5.2 实例一
• 5.3 实例二
• 5.4 8DKM-28（F）柴油机轴系振动计算
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历