本书系统总结船舶推进轴系动力学建模方法、振动特性规律及主/被动控制方法等方面的研究成果。全书共分9章，主要包括：绪论、船舶推进轴系支撑系统摩擦诱导振动特性、船舶推进轴系支撑系统分布式动态特性、船舶推进轴系耦合振动特性、船舶推进轴系振动状态评估与优化方法、基于微结构的推进轴系振动和噪声被动控制技术、基于颗粒阻尼的推进轴系纵向振动控制技术、基于挤压磁流体的推进轴系横向振动智能控制技术、基于电磁力的推进轴系横向振动主动控制技术。
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目录
- 目录CONTENTS
第1章 绪论1
1.1 概述3
1.2 船舶推进轴系振动及其振源4
1.2.1 船舶推进系统的组成与作用4
1.2.2 船舶推进轴系振动形式10
1.2.3 船舶推进轴系振源12
1.3 船舶推进轴系振动特性与控制研究现状13
1.3.1 推进轴系轴承摩擦振动特性13
1.3.2 推进轴系振动建模与动力学特性13
1.3.3 推进轴系-船体耦合振动特性14
1.3.4 推进轴系振动被动控制技术14
1.3.5 推进轴系主动控制技术研究现状19
参考文献21
第2章 船舶推进轴系支撑系统摩擦诱导振动特性29
2.1 推进轴系轴承动态摩擦力识别31
2.1.1 方案设计31
2.1.2 测试结果32
2.2 推进轴系摩擦诱导振动特性识别34
2.2.1 试验装置34
2.2.2 识别方法37
2.2.3 试验结果40
2.3 推进轴系轴承鸣音特性46
2.3.1 水润滑轴承鸣音产生机理46
2.3.2 水润滑轴承鸣音表现形式49
2.3.3 水润滑轴承鸣音识别方法50
参考文献63
第3章 船舶推进轴系支撑系统分布式动态特性65
3.1 偏载轴弯曲下水润滑艉轴承分布式润滑特性67
3.1.1 分布式润滑特性识别方法67
3.1.2 轴承分布式润滑特性试验70
3.2 偏载轴弯曲下水润滑艉轴承分布式刚度和阻尼特性77
3.2.1 参数识别方法78
3.2.2 识别方法仿真与试验验证82
3.2.3 轴承分布式刚度与阻尼特性试验85
3.3 轴承分布式动特性支撑下轴系振动特性88
3.3.1 轴系模型88
3.3.2 结果分析89
参考文献91
第4章 船舶推进轴系耦合振动特性93
4.1 船舶轴系弯曲、纵向、扭转多向耦合振动95
4.1.1 船舶轴系扭转-纵向耦合振动95
4.1.2 船舶轴系扭转-弯曲耦合振动98
4.1.3 船舶轴系弯曲-纵向耦合振动100
4.1.4 船舶轴系弯-纵-扭耦合振动102
4.2 推进轴系-船体耦合振动103
4.2.1 耦合动力学模型103
4.2.2 推进轴系-船体振动与传动特性111
4.2.3 轴承参数对推进轴系-船体耦合特性的影响116
4.2.4 船体、推进轴系参数对耦合系统动力学特性的影响119
4.2.5 推进轴系-船体耦合系统振动试验130
参考文献137
第5章 船舶推进轴系振动状态评估与优化方法139
5.1 基于静态校中的推进轴系振动特性分析141
5.1.1 推进轴系有限元理论141
5.1.2 算例实现142
5.2 基于动态校中的推进轴系支撑系统动特性分析151
5.2.1 动态校中151
5.2.2 支撑系统动特性152
5.2.3 算例实现153
5.3 推进轴系振动状态评估与优化155
5.3.1 振动状态评估原理155
5.3.2 振动优化方法156
5.3.3 算例实现159
参考文献163
第6章 基于微结构的推进轴系振动和噪声被动控制技术165
6.1 刚柔异质与微结构耦合的水润滑轴承仿生减振设计167
6.1.1 仿生对象与设计思想167
6.1.2 仿生微结构承载性能仿真168
6.1.3 仿生微结构性能试验验证174
6.2 增材制造超结构减振技术177
6.2.1 超结构设计与制备177
6.2.2 超结构承载性能验证180
6.2.3 超结构隔振性能验证187
6.3 超结构轴承支撑下轴系振动控制195
6.3.1 基于声学超结构的艉轴承结构设计195
6.3.2 声学超结构艉轴承结构设计与性能仿真200
6.3.3 声学超结构轴承振动性能试验206
参考文献211
第7章 基于颗粒阻尼的推进轴系纵向振动控制技术215
7.1 颗粒阻尼仿真与测试方法217
7.1.1 颗粒特性与阻尼特性217
7.1.2 颗粒阻尼仿真计算方法218
7.1.3 颗粒阻尼比测试方法220
7.2 基于能耗的颗粒阻尼减振设计223
7.2.1 仿真模型223
7.2.2 模型验证224
7.2.3 颗粒耗能影响因素226
7.2.4 颗粒阻尼减振优化229
7.3 颗粒阻尼减振试验232
7.3.1 试验装置232
7.3.2 纵向振动抑制效果分析233
参考文献239
第8章 基于挤压磁流体的推进轴系横向振动智能控制技术241
8.1 轴系横向振动智能控制系统设计243
8.1.1 总体方案设计243
8.1.2 挤压磁流体阻尼支撑结构设计243
8.1.3 轴系横向振动控制模型245
8.2 挤压磁流体阻尼支撑建模与仿真246
8.2.1 挤压磁流体阻尼支撑动力学模型246
8.2.2 挤压磁流体阻尼支撑静特性分析250
8.2.3 挤压磁流体阻尼支撑动特性仿真253
8.2.4 挤压磁流体阻尼支撑磁路设计255
8.3 基于挤压磁流体的轴系横向振动系统构建与试验257
8.3.1 试验台与试验轴承257
8.3.2 传感器布置及数据采集方案258
8.3.3 轴系横向振动智能控制模型构建259
8.3.4 轴系横向振动智能控制系统验证260
参考文献264
第9章 基于电磁力的推进轴系横向振动主动控制技术265
9.1 主动控制系统267
9.2 电磁作动器原理与设计分析267
9.2.1 工作原理与基本结构267
9.2.2 选型设计268
9.2.3 性能分析282
9.3 基于电磁力的推进轴系横向振动单通道主动控制方案设计285
9.3.1 推进轴系横向振动单通道主动控制方案系统搭建287
9.3.2 推进轴系横向振动单通道主动控制结果分析289
9.4 基于电磁力的推进轴系横向振动双通道主动控制方案设计与优化291
9.4.1 推进轴系横向振动双轴承双通道主动控制方案与系统搭建291
9.4.2 推进轴系横向振动单轴承双向双通道主动控制方案设计295
9.4.3 推进轴系横向振动双通道主动控制方案优化297
参考文献303
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