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桨-轴系统回转振动参数影响规律研究
被引量：
1
1
作者
王睿鑫
蒋炎坤
田军
《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
2019年第3期529-532,538,共5页
为了评估某船桨-轴系统支撑参数对轴系回转振动特性的影响,建立了桨-轴系统有限元与动力学耦合模型,研究了桨-轴系统在不同支撑刚度和支撑位置条件下的固有特性和传递特性及其回转振动参数的影响规律,进而提出了控制桨-轴系统横向振动...
为了评估某船桨-轴系统支撑参数对轴系回转振动特性的影响,建立了桨-轴系统有限元与动力学耦合模型,研究了桨-轴系统在不同支撑刚度和支撑位置条件下的固有特性和传递特性及其回转振动参数的影响规律,进而提出了控制桨-轴系统横向振动加速度幅值的方法.结果表明,支撑刚度和支撑位置对轴系固有频率的影响主要在某些特定敏感区域;对于三支撑结构轴系,减小前部轴承与中间轴承刚度有利于衰减轴系横向振动,增加尾部支撑刚度有利于衰减低频振动所对应的振动幅值;中间轴承靠近前部轴承则易衰减低频振动所对应的加速度幅值,反之易衰减高频振动所对应的幅值.
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关键词
桨-轴系统
回转振动
支撑参数
振动特性
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职称材料
对称切割法对船舶桨-轴系统回旋振动特性影响分析
被引量：
1
2
作者
李小军
沈杰
许浩然
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第18期11-14,共4页
为研究对称切割法对船舶桨-轴系统回旋振动特性的影响,建立完整桨-轴系统、断叶桨-轴系统以及对称切割处理过的桨-轴系统,计入螺旋桨的陀螺效应,研究了3种模型的回旋振动特性。结果表明:单个桨叶折断以及对称切割处理,会提高桨-轴系统...
为研究对称切割法对船舶桨-轴系统回旋振动特性的影响,建立完整桨-轴系统、断叶桨-轴系统以及对称切割处理过的桨-轴系统,计入螺旋桨的陀螺效应,研究了3种模型的回旋振动特性。结果表明:单个桨叶折断以及对称切割处理,会提高桨-轴系统在该方向上的刚度,从而提高其正回旋固有频率;转速上升时,陀螺效应增大,3种模型的正回旋频率均不断增加,而逆回旋频率均不断降低,但3种模型的正回旋固有频率差距逐渐缩小,而逆回旋固有频率差距逐渐增大;桨叶折断增大了系统的不平衡度,导致后尾轴承处振动响应加剧,而对称切割处理可以有效降低系统的不平衡度,降低后尾轴承处的振动响应,提高航行安全。
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关键词
桨-轴系统
对称切割
回旋振动
陀螺效应
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职称材料
弹性桨-轴系统的纵向振动传递特性研究
3
作者
冯福钦
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第24期26-29,共4页
为分析弹性桨-轴系统的纵向振动传递特性,建立了质量点桨-轴和弹性桨-轴2种模型,分析其传递路径,比较不同材料桨-轴系统在推力轴承处的响应和力传递率,并对弹性桨-轴系统进行频率匹配设计。得出如下结论:桨叶的弹性效用对于纵向振动的...
为分析弹性桨-轴系统的纵向振动传递特性,建立了质量点桨-轴和弹性桨-轴2种模型,分析其传递路径,比较不同材料桨-轴系统在推力轴承处的响应和力传递率,并对弹性桨-轴系统进行频率匹配设计。得出如下结论:桨叶的弹性效用对于纵向振动的传递有调制作用;通过调整桨叶的弹性参数,匹配好桨叶伞形模态和轴系纵振模态,可以有效控制轴系的振动。
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关键词
弹性
桨-轴系统
激振力
振动
伞形模态
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职称材料
科氏效应对叶片-桨毂-轴耦合系统振动特性的影响规律研究
被引量：
1
4
作者
周子宣
黄修长
华宏星
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期527-535,共9页
采用几何精确模型与阶次截断方法描述叶片的空间变形,建立了考虑科氏效应与离心刚化作用的叶片-桨毂-轴耦合系统动力学模型,推导了耦合系统振动微分方程。采用Rayleigh-Ritz法进行数值离散,计算了不同刚度比、半径比、转速和叶片数下,...
采用几何精确模型与阶次截断方法描述叶片的空间变形,建立了考虑科氏效应与离心刚化作用的叶片-桨毂-轴耦合系统动力学模型,推导了耦合系统振动微分方程。采用Rayleigh-Ritz法进行数值离散,计算了不同刚度比、半径比、转速和叶片数下,科氏效应对系统模态频率的影响。研究表明:叶片-桨毂-轴耦合系统模态中包含耦合和非耦合两类模态,耦合模态频率在考虑科氏效应后发生明显降低;随着半径比增加,科氏效应对第1阶耦合模态频率的影响逐渐减弱,对第2阶耦合模态频率的影响逐渐增强;转速的增加会提升耦合模态对科氏效应的敏感性;刚度比处于10;~10;范围内时发生叶片模态振型转换的现象,模态振型转换后科氏效应的影响更为显著;随着叶片数目的增加,科氏效应对模态频率的影响逐渐减弱。研究结果可为旋转叶片-桨毂-轴耦合系统的动力学设计提供理论参考。
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关键词
叶片
-
桨
毂
-
轴
耦合
系统
固有频率
几何精确
科氏效应
Rayleigh
-
Ritz法
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职称材料
桨-轴-船艉耦合系统分布式动力吸振器多频优化
被引量：
5
5
作者
蒋圣鹏
黄子祥
+1 位作者
谢溪凌
张志谊
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2021年第4期210-214,269,共6页
桨-轴-船艉耦合系统低频振动是舰船振动与声辐射主要来源之一,采用分布式动力吸振器对桨-轴-船艉耦合系统进行低频振动控制。首先采用有限元法计算桨-轴-船艉系统耦合振动特性,根据模态振型确定分布式动力吸振器的数量和位置。以艉部船...
桨-轴-船艉耦合系统低频振动是舰船振动与声辐射主要来源之一,采用分布式动力吸振器对桨-轴-船艉耦合系统进行低频振动控制。首先采用有限元法计算桨-轴-船艉系统耦合振动特性,根据模态振型确定分布式动力吸振器的数量和位置。以艉部船体表面均方振速为控制目标,采用频响综合法计算吸振器作用下的系统耦合振动响应,提出基于遗传算法的分布式动力吸振器多频优化方法,控制螺旋桨垂向激励由艉轴承向船体的传递。结果表明,经优化的分布式动力吸振器可有效抑制螺旋桨垂向激励向船体的传递,进而降低艉部船体表面法向振动。此外,提出的分布式动力吸振器多频优化方法可解决单频优化参数应用于多频优化时效果变差的问题,同时频响综合法的引入可减少应用于复杂系统的吸振器参数优化时间。
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关键词
振动与波
桨
-
轴
-
船艉耦合
系统
动力吸振器
遗传算法
频响综合法
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职称材料
舰艇桨-轴系-船体耦合振动测试实尺度试验台设计
被引量：
2
6
作者
戴明城
鞠剑峰
孙启
《船海工程》
北大核心
2018年第5期92-95,共4页
为获得舰艇桨-轴系-基座-船体的振动传递规律,分析桨-轴系-船体耦合动力特性数值计算的合理性,考核轴系各项减振措施的减振效果,搭建了基于减振降噪设计且与实舰较吻合的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台。通过基座阻抗特性、轴...
为获得舰艇桨-轴系-基座-船体的振动传递规律,分析桨-轴系-船体耦合动力特性数值计算的合理性,考核轴系各项减振措施的减振效果,搭建了基于减振降噪设计且与实舰较吻合的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台。通过基座阻抗特性、轴系和船体振动响应、轴系模态等试验和各项减振措施测试,获得了耦合系统纵向振动频响传递函数、船体结构响应特性以及为修正耦合动力特性数值计算所需试验数据,考核了各项减振降噪措施。
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关键词
桨
-
轴
系
-
船体耦合
系统
水下辐射噪声
减振降噪
实尺度试验台
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职称材料
桨-轴系-船体耦合振动频响函数子结构综合建模方法验证与分析
7
作者
范凯
黄修长
+1 位作者
李江涛
刘见华
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2021年第1期16-20,共5页
提出桨-轴系-船体耦合系统振动响应的频响函数子结构综合建模方法。搭建基于减振降噪设计的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台,开展轴系运转状态下的振动传递测试。利用测试结果,验证频响函数子结构综合建模方法的最大幅值误差在...
提出桨-轴系-船体耦合系统振动响应的频响函数子结构综合建模方法。搭建基于减振降噪设计的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台,开展轴系运转状态下的振动传递测试。利用测试结果,验证频响函数子结构综合建模方法的最大幅值误差在主要频率点处不大于2.0 dB;并对结合数值模拟对测试得到的传递特性进行分析,得到结论为:低频主要峰值为模拟桨的同相振动、模拟桨和轴系耦合1阶纵振模态;推力轴承是模拟桨和轴系耦合1阶纵振模态的有效传递通道。
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关键词
振动与波
桨
-
轴
-
船体耦合
系统
频响函数综合
子结构模态
传递特性
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职称材料
螺旋桨激励条件下结构振动特性研究
被引量：
5
8
作者
吴武辉
向阳
+2 位作者
王冠
万汉群
张领
《噪声与振动控制》
CSCD
2018年第A01期134-137,共4页
为研究复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨在锤击激励以及非稳态激励条件下的结构模态固有特性和水下振动噪声特性,在设计的试验环境下,对处于水介质以及空气介质中的复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨5桨叶进行模态激励试验,得到两型螺...
为研究复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨在锤击激励以及非稳态激励条件下的结构模态固有特性和水下振动噪声特性,在设计的试验环境下,对处于水介质以及空气介质中的复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨5桨叶进行模态激励试验,得到两型螺旋桨各桨叶的固有频率、模态振型以及阻尼比,并分析两型桨5桨叶之间的差异;针对桨-轴系统在临界转速工况下出现空化而导致的异常振动噪声现象,选取螺旋桨发生空化前的辐射水声频谱,对两者进行了对比研究;另外,试验还模拟桨-轴系统在高速运转下的停车运行工况,对停车运行过程的振动噪声时频特性进行分析。试验研究结果表明:前3阶模态中,复合材料螺旋桨各桨叶之间的差异比铜质材料螺旋桨之间的差异要大,但两型桨叶的振型基本一致;螺旋桨发生空化时,产生的叶频及其倍频幅值放大了约2~10倍;停车运行过程中,变流速,变转速产生的变激励力是引起振动噪声时频变幅特性的主因。该研究成果对新材料、新工艺在船舶推进器声学设计有较好的指导作用,对螺旋桨在非稳态激励下的噪声源声学特性有全面认识。
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关键词
振动与波
模态试验
桨-轴系统
时频特性
螺旋
桨
空化
停车运行
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职称材料
螺旋桨低频振动声辐射特性研究——水母效应
被引量：
4
9
作者
吴崇建
雷智洋
+2 位作者
徐鑫彤
王晴
王春旭
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2020年第5期154-160,共7页
[目的]螺旋桨“水母模态”被激发可诱导出强烈的低频窄带声辐射。在此基础上,分析“水母模态”的第2种机制:由纵振传递引起的艇体结构振动声辐射−我们称之为潜艇的“水母效应”。[方法]基于等效声源法建立螺旋桨直发声偶极子模型;根据...
[目的]螺旋桨“水母模态”被激发可诱导出强烈的低频窄带声辐射。在此基础上,分析“水母模态”的第2种机制:由纵振传递引起的艇体结构振动声辐射−我们称之为潜艇的“水母效应”。[方法]基于等效声源法建立螺旋桨直发声偶极子模型;根据耦合有限元/边界元方法建立桨-轴-艇系统振动声辐射数值模型。[结果]研究表明:螺旋桨“水母模态”被激直发声因偶极子叠加而显著增强;螺旋桨低频弹性模态将桨-轴-艇系统的动态力传递显著放大,使纵振辐射水平大幅提高成重要声特征;横向激励与螺旋桨重频模态关联。[结论]研究揭示的潜艇“水母效应”概念内涵及发声机理,可为低噪声螺旋桨设计及舰船推进系统噪声控制提供基础理论,具有重要的理论和工程价值。
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关键词
螺旋
桨
噪声
水母模态
水母效应
桨
-
轴
-
艇耦合
系统
声辐射
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职称材料
螺旋桨激励力作用下舰船振动及水下声辐射特性研究
被引量：
6
10
作者
武多听
陈锋
+2 位作者
耿厚才
蔡乾亚
华宏星
《噪声与振动控制》
CSCD
2020年第3期164-169,共6页
针对螺旋桨激励力作用下舰船振动响应及水下声辐射特性进行研究,基于有限元法/边界元法(FEM/BEM)对比分析螺旋桨三向激励力分别作用及共同作用时舰船振动响应及水下声辐射特性。结果表明:相比螺旋桨轴向及横向激励力,螺旋桨垂向激励力...
针对螺旋桨激励力作用下舰船振动响应及水下声辐射特性进行研究,基于有限元法/边界元法(FEM/BEM)对比分析螺旋桨三向激励力分别作用及共同作用时舰船振动响应及水下声辐射特性。结果表明:相比螺旋桨轴向及横向激励力,螺旋桨垂向激励力更易激发舰船振动及水下声辐射响应,且均方速度级与声功率级更大;螺旋桨轴向力及横向力主要激发舰船水平振动,垂向力则主要激发舰船垂向与水平振动;螺旋桨激励力作用下舰船振动响应与水下声辐射线谱不完全一致,且水下声辐射线谱分布频率范围更广。最终建立起螺旋桨激励力与舰船振动及水下声辐射间的对应关系,为舰船桨-轴-船系统减振降噪设计提供理论支持。
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关键词
振动与波
螺旋
桨
激励力
桨
-
轴
-
船耦合
系统
振动响应
水下声辐射
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职称材料
题名
桨-轴系统回转振动参数影响规律研究
被引量：
1
1
作者
王睿鑫
蒋炎坤
田军
机构
华中科技大学能源与动力工程学院
出处
《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
2019年第3期529-532,538,共5页
基金
湖北省技术创新专项基金资助(2016AAA045)
文摘
为了评估某船桨-轴系统支撑参数对轴系回转振动特性的影响,建立了桨-轴系统有限元与动力学耦合模型,研究了桨-轴系统在不同支撑刚度和支撑位置条件下的固有特性和传递特性及其回转振动参数的影响规律,进而提出了控制桨-轴系统横向振动加速度幅值的方法.结果表明,支撑刚度和支撑位置对轴系固有频率的影响主要在某些特定敏感区域;对于三支撑结构轴系,减小前部轴承与中间轴承刚度有利于衰减轴系横向振动,增加尾部支撑刚度有利于衰减低频振动所对应的振动幅值;中间轴承靠近前部轴承则易衰减低频振动所对应的加速度幅值,反之易衰减高频振动所对应的幅值.
关键词
桨-轴系统
回转振动
支撑参数
振动特性
Keywords
propeller
-
shaft system
rotational vibration
supporting parameters
vibration characteristics
分类号
U664.21 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
对称切割法对船舶桨-轴系统回旋振动特性影响分析
被引量：
1
2
作者
李小军
沈杰
许浩然
机构
中国船舶及海洋工程设计研究院
中国船级社武汉分社
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第18期11-14,共4页
文摘
为研究对称切割法对船舶桨-轴系统回旋振动特性的影响,建立完整桨-轴系统、断叶桨-轴系统以及对称切割处理过的桨-轴系统,计入螺旋桨的陀螺效应,研究了3种模型的回旋振动特性。结果表明:单个桨叶折断以及对称切割处理,会提高桨-轴系统在该方向上的刚度,从而提高其正回旋固有频率;转速上升时,陀螺效应增大,3种模型的正回旋频率均不断增加,而逆回旋频率均不断降低,但3种模型的正回旋固有频率差距逐渐缩小,而逆回旋固有频率差距逐渐增大;桨叶折断增大了系统的不平衡度,导致后尾轴承处振动响应加剧,而对称切割处理可以有效降低系统的不平衡度,降低后尾轴承处的振动响应,提高航行安全。
关键词
桨-轴系统
对称切割
回旋振动
陀螺效应
Keywords
propeller shaft system
symmetrical cutting
whirling vibration
gyroscopic effect
分类号
U664.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
弹性桨-轴系统的纵向振动传递特性研究
3
作者
冯福钦
机构
广西壮族自治区北海船舶检验中心
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第24期26-29,共4页
文摘
为分析弹性桨-轴系统的纵向振动传递特性,建立了质量点桨-轴和弹性桨-轴2种模型,分析其传递路径,比较不同材料桨-轴系统在推力轴承处的响应和力传递率,并对弹性桨-轴系统进行频率匹配设计。得出如下结论:桨叶的弹性效用对于纵向振动的传递有调制作用;通过调整桨叶的弹性参数,匹配好桨叶伞形模态和轴系纵振模态,可以有效控制轴系的振动。
关键词
弹性
桨-轴系统
激振力
振动
伞形模态
Keywords
elastic propeller shaft system
exciting force
vibration
umbrella mode
分类号
U664.21 [交通运输工程—船舶及航道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
科氏效应对叶片-桨毂-轴耦合系统振动特性的影响规律研究
被引量：
1
4
作者
周子宣
黄修长
华宏星
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
上海交通大学振动冲击噪声研究所
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期527-535,共9页
文摘
采用几何精确模型与阶次截断方法描述叶片的空间变形,建立了考虑科氏效应与离心刚化作用的叶片-桨毂-轴耦合系统动力学模型,推导了耦合系统振动微分方程。采用Rayleigh-Ritz法进行数值离散,计算了不同刚度比、半径比、转速和叶片数下,科氏效应对系统模态频率的影响。研究表明:叶片-桨毂-轴耦合系统模态中包含耦合和非耦合两类模态,耦合模态频率在考虑科氏效应后发生明显降低;随着半径比增加,科氏效应对第1阶耦合模态频率的影响逐渐减弱,对第2阶耦合模态频率的影响逐渐增强;转速的增加会提升耦合模态对科氏效应的敏感性;刚度比处于10;~10;范围内时发生叶片模态振型转换的现象,模态振型转换后科氏效应的影响更为显著;随着叶片数目的增加,科氏效应对模态频率的影响逐渐减弱。研究结果可为旋转叶片-桨毂-轴耦合系统的动力学设计提供理论参考。
关键词
叶片
-
桨
毂
-
轴
耦合
系统
固有频率
几何精确
科氏效应
Rayleigh
-
Ritz法
Keywords
blade
-
hub
-
shaft coupling system
natural frequency
geometry exact
Coriolis effect
Rayleigh
-
Ritz method
分类号
TK05 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
桨-轴-船艉耦合系统分布式动力吸振器多频优化
被引量：
5
5
作者
蒋圣鹏
黄子祥
谢溪凌
张志谊
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
上海交通大学振动、冲击、噪声研究所
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2021年第4期210-214,269,共6页
文摘
桨-轴-船艉耦合系统低频振动是舰船振动与声辐射主要来源之一,采用分布式动力吸振器对桨-轴-船艉耦合系统进行低频振动控制。首先采用有限元法计算桨-轴-船艉系统耦合振动特性,根据模态振型确定分布式动力吸振器的数量和位置。以艉部船体表面均方振速为控制目标,采用频响综合法计算吸振器作用下的系统耦合振动响应,提出基于遗传算法的分布式动力吸振器多频优化方法,控制螺旋桨垂向激励由艉轴承向船体的传递。结果表明,经优化的分布式动力吸振器可有效抑制螺旋桨垂向激励向船体的传递,进而降低艉部船体表面法向振动。此外,提出的分布式动力吸振器多频优化方法可解决单频优化参数应用于多频优化时效果变差的问题,同时频响综合法的引入可减少应用于复杂系统的吸振器参数优化时间。
关键词
振动与波
桨
-
轴
-
船艉耦合
系统
动力吸振器
遗传算法
频响综合法
Keywords
vibration and wave
propeller
-
shaft
-
stern coupling system
dynamic vibration absorber
genetic algorithm
frequency response synthesis method
分类号
U661.44 [交通运输工程—船舶及航道工程]
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
舰艇桨-轴系-船体耦合振动测试实尺度试验台设计
被引量：
2
6
作者
戴明城
鞠剑峰
孙启
机构
中国船舶及海洋工程设计研究院
出处
《船海工程》
北大核心
2018年第5期92-95,共4页
文摘
为获得舰艇桨-轴系-基座-船体的振动传递规律,分析桨-轴系-船体耦合动力特性数值计算的合理性,考核轴系各项减振措施的减振效果,搭建了基于减振降噪设计且与实舰较吻合的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台。通过基座阻抗特性、轴系和船体振动响应、轴系模态等试验和各项减振措施测试,获得了耦合系统纵向振动频响传递函数、船体结构响应特性以及为修正耦合动力特性数值计算所需试验数据,考核了各项减振降噪措施。
关键词
桨
-
轴
系
-
船体耦合
系统
水下辐射噪声
减振降噪
实尺度试验台
Keywords
propeller
-
shafting
-
hull coupling system
underwater radiation noise
vibration and noise reduction
real scale test rig
分类号
U661.44 [交通运输工程—船舶及航道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
桨-轴系-船体耦合振动频响函数子结构综合建模方法验证与分析
7
作者
范凯
黄修长
李江涛
刘见华
机构
海军装备部驻上海地区军事代表局
上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点试验室
中国船舶及海洋工程设计研究院
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2021年第1期16-20,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875336)
上海市青年科技启明星计划资助项目(18QA1402000)。
文摘
提出桨-轴系-船体耦合系统振动响应的频响函数子结构综合建模方法。搭建基于减振降噪设计的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台,开展轴系运转状态下的振动传递测试。利用测试结果,验证频响函数子结构综合建模方法的最大幅值误差在主要频率点处不大于2.0 dB;并对结合数值模拟对测试得到的传递特性进行分析,得到结论为:低频主要峰值为模拟桨的同相振动、模拟桨和轴系耦合1阶纵振模态;推力轴承是模拟桨和轴系耦合1阶纵振模态的有效传递通道。
关键词
振动与波
桨
-
轴
-
船体耦合
系统
频响函数综合
子结构模态
传递特性
Keywords
vibration and wave
propeller
-
shafting
-
hull coupled system
FRF
-
based substructure method
substructure mode
vibration transmission
分类号
TB123 [理学—工程力学]
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
螺旋桨激励条件下结构振动特性研究
被引量：
5
8
作者
吴武辉
向阳
王冠
万汉群
张领
机构
中国舰船研究设计中心船舶振动噪声国家重点实验室
武汉理工大学能源与动力工程学院
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2018年第A01期134-137,共4页
文摘
为研究复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨在锤击激励以及非稳态激励条件下的结构模态固有特性和水下振动噪声特性,在设计的试验环境下,对处于水介质以及空气介质中的复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨5桨叶进行模态激励试验,得到两型螺旋桨各桨叶的固有频率、模态振型以及阻尼比,并分析两型桨5桨叶之间的差异;针对桨-轴系统在临界转速工况下出现空化而导致的异常振动噪声现象,选取螺旋桨发生空化前的辐射水声频谱,对两者进行了对比研究;另外,试验还模拟桨-轴系统在高速运转下的停车运行工况,对停车运行过程的振动噪声时频特性进行分析。试验研究结果表明:前3阶模态中,复合材料螺旋桨各桨叶之间的差异比铜质材料螺旋桨之间的差异要大,但两型桨叶的振型基本一致;螺旋桨发生空化时,产生的叶频及其倍频幅值放大了约2~10倍;停车运行过程中,变流速,变转速产生的变激励力是引起振动噪声时频变幅特性的主因。该研究成果对新材料、新工艺在船舶推进器声学设计有较好的指导作用,对螺旋桨在非稳态激励下的噪声源声学特性有全面认识。
关键词
振动与波
模态试验
桨-轴系统
时频特性
螺旋
桨
空化
停车运行
Keywords
vibration and wave
model test
propeller shaft system
time
-
frequency characteristics
propeller cavitation
parking operation
分类号
TB532 [理学—声学]
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职称材料
题名
螺旋桨低频振动声辐射特性研究——水母效应
被引量：
4
9
作者
吴崇建
雷智洋
徐鑫彤
王晴
王春旭
机构
中国舰船研究设计中心
船舶振动噪声重点实验室
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2020年第5期154-160,共7页
基金
装备发展部专项预研基金资助项目(1501JZJZ0304)。
文摘
[目的]螺旋桨“水母模态”被激发可诱导出强烈的低频窄带声辐射。在此基础上,分析“水母模态”的第2种机制:由纵振传递引起的艇体结构振动声辐射−我们称之为潜艇的“水母效应”。[方法]基于等效声源法建立螺旋桨直发声偶极子模型;根据耦合有限元/边界元方法建立桨-轴-艇系统振动声辐射数值模型。[结果]研究表明:螺旋桨“水母模态”被激直发声因偶极子叠加而显著增强;螺旋桨低频弹性模态将桨-轴-艇系统的动态力传递显著放大,使纵振辐射水平大幅提高成重要声特征;横向激励与螺旋桨重频模态关联。[结论]研究揭示的潜艇“水母效应”概念内涵及发声机理,可为低噪声螺旋桨设计及舰船推进系统噪声控制提供基础理论,具有重要的理论和工程价值。
关键词
螺旋
桨
噪声
水母模态
水母效应
桨
-
轴
-
艇耦合
系统
声辐射
Keywords
propeller noise
Jellyfish mode
Jellyfish effect
propeller
-
shaft
-
hull coupling system
sound radiation
分类号
U661.44 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
螺旋桨激励力作用下舰船振动及水下声辐射特性研究
被引量：
6
10
作者
武多听
陈锋
耿厚才
蔡乾亚
华宏星
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
江南造船有限责任公司
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2020年第3期164-169,共6页
文摘
针对螺旋桨激励力作用下舰船振动响应及水下声辐射特性进行研究,基于有限元法/边界元法(FEM/BEM)对比分析螺旋桨三向激励力分别作用及共同作用时舰船振动响应及水下声辐射特性。结果表明:相比螺旋桨轴向及横向激励力,螺旋桨垂向激励力更易激发舰船振动及水下声辐射响应,且均方速度级与声功率级更大;螺旋桨轴向力及横向力主要激发舰船水平振动,垂向力则主要激发舰船垂向与水平振动;螺旋桨激励力作用下舰船振动响应与水下声辐射线谱不完全一致,且水下声辐射线谱分布频率范围更广。最终建立起螺旋桨激励力与舰船振动及水下声辐射间的对应关系,为舰船桨-轴-船系统减振降噪设计提供理论支持。
关键词
振动与波
螺旋
桨
激励力
桨
-
轴
-
船耦合
系统
振动响应
水下声辐射
Keywords
vibration and wave
propeller excitation force
propeller
-
shaft
-
ship coupling system
vibration response
underwater sound radiation
分类号
U674.71 [交通运输工程—船舶及航道工程]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
桨-轴系统回转振动参数影响规律研究
王睿鑫
蒋炎坤
田军
《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
2019
1
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职称材料
2
对称切割法对船舶桨-轴系统回旋振动特性影响分析
李小军
沈杰
许浩然
《舰船科学技术》
北大核心
2022
1
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职称材料
3
弹性桨-轴系统的纵向振动传递特性研究
冯福钦
《舰船科学技术》
北大核心
2022
0
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职称材料
4
科氏效应对叶片-桨毂-轴耦合系统振动特性的影响规律研究
周子宣
黄修长
华宏星
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
5
桨-轴-船艉耦合系统分布式动力吸振器多频优化
蒋圣鹏
黄子祥
谢溪凌
张志谊
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
6
舰艇桨-轴系-船体耦合振动测试实尺度试验台设计
戴明城
鞠剑峰
孙启
《船海工程》
北大核心
2018
2
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职称材料
7
桨-轴系-船体耦合振动频响函数子结构综合建模方法验证与分析
范凯
黄修长
李江涛
刘见华
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
8
螺旋桨激励条件下结构振动特性研究
吴武辉
向阳
王冠
万汉群
张领
《噪声与振动控制》
CSCD
2018
5
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职称材料
9
螺旋桨低频振动声辐射特性研究——水母效应
吴崇建
雷智洋
徐鑫彤
王晴
王春旭
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2020
4
在线阅读
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职称材料
10
螺旋桨激励力作用下舰船振动及水下声辐射特性研究
武多听
陈锋
耿厚才
蔡乾亚
华宏星
《噪声与振动控制》
CSCD
2020
6
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职称材料
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