全回转舵桨论文：全回转舵桨推进轴系振动计算方法研究.doc

全回转舵桨论文：全回转舵桨推进轴系振动计算方法研究【中文摘要】随着世界海洋石油勘探开发规模的不断扩大,将需要越来越多的海洋石油平台工程船辅助海洋平台作业。为了适应海上恶劣的气候和实际生产作业的需求,要求这类船舶具有良好的机动性能和动力定位性能,于是全回转推进技术应运而生,越来越多的应用到这类船舶上,具有非常广阔的应用前景。全回转舵桨推进系统区别于常规的推进系统,全回转舵桨推进轴系的轴线与船体基线间具有一定的小角度,推进轴系中采用了十字轴式双万向联轴器、锥齿轮传动机构及高弹性联轴器等众多传动设备,轴系结构比较复杂,目前对全回转舵桨推进轴系振动特性的研究尚不完善。本文针对全回转舵桨推进轴系的特殊结构,以78m DP2海洋平台供应船的全回转舵桨推进轴系为研究对象,分别采用理论计算方法和仿真分析方法计算并研究全回转舵桨推进轴系的扭转振动和回旋振动特性,并与实测结果相比较,验证了计算与仿真方法的正确性与可行性。这些工作对全回转舵桨推进轴系的振动特性分析研究具有重要的理论和实际指导意义。论文的主要研究内容有：1.系统地叙述了全回转舵桨推进系统的结构、性能及发展历程,概述了研究领域的发展状况,并阐明了本文的研究目标和研究内容；2.采用理论计算方法,建立全回转舵.【英文摘要】With the development of world offshore oil exploration and exploitation scale, more and more offshore oil platform engineering ships will be needed to assist offshore operations. In order to adapt to bad weather of the sea and the needs of actual production operation, platform engineering ships must have good maneuverability and dynamic positioning performance. So the technology of rudder-propeller propulsion arises at the historic moment, more and more have been applied to this kind of ships, and then it h.【关键词】全回转舵桨 推进轴系振动 有限元法 多体动力学仿真【英文关键词】rudder-propeller propulsion shafting vibration finite element method multibody dynamics simulation【目录】全回转舵桨推进轴系振动计算方法研究摘要4-5Abstract5-6第1章 绪论10-181.1 课题背景和研究意义10-111.2 全回转舵桨推进系统的发展、构成及性能11-151.2.1 全回转舵桨推进系统的发展历程11-121.2.2 全回转舵桨推进系统的主要构成12-141.2.3 全回转舵桨推进系统的性能特点14-151.3 国内外研究现状分析15-171.3.1 轴系扭转振动的研究现状15-161.3.2 轴系回旋振动的研究现状16-171.4 本文的研究内容与研究目标17-18第2章 船舶推进轴系振动理论18-282.1 轴系扭转振动18-222.1.1 扭转振动的概述182.1.2 柴油机轴系扭振的激励源18-192.1.3 实际系统转换成当量系统19-202.1.4 变速系统惯量与刚度的转换20-212.1.5 轴系扭转振动的一般方程21-222.2 轴系回旋振动22-282.2.1 回旋振动的概述22-232.2.2 回旋振动的基本模型23-242.2.3 简化模型的元件类型24-252.2.4 回旋振动的阻尼252.2.5 轴系回旋振动的计算方法25-28第3章 全回转舵桨推进轴系振动的理论计算研究28-543.1 实例原始基本资料28-333.1.1 概况28-293.1.2 基本数据资料29-333.2 扭转振动计算33-473.2.1 当量模型的建立33-353.2.2 扭转振动激励的处理方法35-413.2.3 轴系扭转自由振动计算41-443.2.4 轴系扭转强迫振动计算44-473.3 回旋振动计算47-523.3.1 简化模型的建立47-503.3.2 轴系回旋自由振动计算50-523.4 本章小结52-54第4章 全回转舵桨推进轴系振动的仿真计算研究54-854.1 仿真计算分析理论54-554.1.1 多体系统动力学概述54-554.1.2 有限元方法概述554.2 使用工具及仿真分析流程55-574.2.1 使用工具55-564.2.2 振动仿真分析流程56-574.3 推进轴系三维实体几何模型的建立57-624.3.1 柴油机子模型57-584.3.2 高弹性联轴器模型58-594.3.3 轴带发电机模型59-604.3.4 万向联轴器的模型604.3.5 全回转舵桨推进器的模型60-614.3.6 传动轴系的模型61-624.4 推进轴系的扭转振动分析62-774.4.1 模型格式转换及坐标系的定义62-644.4.2 定义约束及运动副64-674.4.3 建立刚柔混合模型67-704.4.4 施加驱动及载荷70-714.4.5 仿真分析的参数设置71-724.4.6 仿真结果输出72-734.4.7 仿真结果分析73-774.5 推进轴系的横向振动分析77-844.5.1 模型的建立77-804.5.2 约束的模拟及施加80-824.5.3 仿