船舶轴系轴承负荷的应变片检测与Riccati矩阵综合分析

论述了船舶轴系轴承负荷的应变片检测与Ｒｉｃｃａｔｉ矩阵综合分析方法，该法不受尾轴轴数量和轴系边界条件的限制，可用轴系在便于设置测点处测得几个断面的弯矩，推算出各个轴承的轴承负荷及各个轴段的弯曲应力。并可利用实测值对目前难以确定的轴承刚度等计算的原始参数进行必要的修正，使推算求得的轴承负荷和轴段的弯曲应力能与实际相符 。     

船舶轴系合理校中技术研究

建立了轴系合理校中方案设计的Riccati传递矩阵法模型，并通过与应变片检测技术相结合形成了船舶轴系状态参量综合分析方法，该方法不受轴系艉轴承数量和轴系边界条件的限制，在轴系便于设置测点位置测取断面弯矩，进而推算出各个轴承的负荷等状态参量。轴系试验台计算与测试结果表明，该方法数值稳定，分析精度高，是研究船舶轴系合理校中问题的有效方法。     

轴承标高对多跨轴系振动及稳定性的影响

采用传递矩阵法计算了轴承标高变化对多跨轴系各轴承负荷分析，动特性系数、临界转速、不平衡响应及稳定性的影响，计算结果表明轴表标高对轴系振动及稳定性均有一定影响，对于稳定性不足的轴承需监测其标高变化。     

轴承刚度对船舶轴系振动特性的影响研究

针对某船舶轴系进行了三维几何建模,对不同位置、不同刚度的轴承条件下的轴系周有振动特性进行了分析,得到了不同位置不同刚度的轴承对船舶轴系固有振动特性的影响。计算结果表明,不同位置轴承刚度的变化对船舶轴系固有振动特性的影响有很大的不同。在所有的轴承中,船舶前后艉架轴承和船舶艉管轴承对船舶轴系的振动特性影响最大,同时这些轴承工作条件恶劣,在船舶正常运行过程中刚度要发生很大的变化,因此在船舶运行过程中必须时刻注意这些轴承的性能变化。其它位置处的径向轴承由于刚度相对较大,而且刚度不易发生变化,因此对船舶轴系的振动特性影响较小。而推力轴承刚度的变化影响只影响轴系的高频振动,对船舶轴系最关注的低频振动来说,影响可以不计。     

三轴飞行模拟转台的动态特性分析

用有限元分析方法,对三轴转台轴系的动态特性进行了理论计算和研究,建立了各轴系的有限元模型。应用有限元分析软件ANSYS6．1对模型进行了分析计算,得出各框架的各阶频率及其振型,并对计算结果进行了模态分析。     

转台轴系轴承刚度矩阵的理论推导与数值计算

为提高三轴飞行模拟转台的动态性能及机械精度，对转台轴系的支撑轴承进行了研究。根据滚动轴承的几何学、运动学的基本原理和赫兹接触理论，建立了轴承刚度精确的数学模型，推导出了轴承完整的刚度矩阵的解析公式。研究了轴承受载、变形位移的数值计算方法。根据理论模型编制了轴承刚度的计算软件，为转台轴系有限元分析中边界条件的处理提供了依据。     

用有限单元法计算船舶轴系的横向振动

文中导出了用有限单元法计算船舶轴系横向自由振动的计算式,式中考虑了各轴段直径的不同,连轴节等集中质量及各轴承支撑刚度等因素.编出了计算程序,并在T Q-16电子计算机上对很多实际轴系进行了计算,对实际船舶轴系进行了实测,计算与实测结果1明,用有限单元法进行计算与实际情况基本相符,计算与实测之间的误差一般小于5%.     

转台轴系轴承刚度矩阵的理论推导与数值计算

为提高三轴飞行模拟转台的动态性能及机械精度,对转台轴系的支撑轴承进行了研究.根据滚动轴承的几何学、运动学的基本原理和赫兹接触理论,建立了轴承刚度精确的数学模型,推导出了轴承完整的刚度矩阵的解析公式.研究了轴承受载、变形位移的数值计算方法.根据理论模型编制了轴承刚度的计算软件,为转台轴系有限元分析中边界条件的处理提供了依据.     

船舶轴系横向振动的模拟实验与分析

在船舶轴系试验台上对两种轴系布置方案进行了轴系横向振动实验.自由振动的实验与分析表明尾轴填料函有一定支撑作用,对轴系的横向振动有影响.受迫振动的实验指出:除“螺旋浆叶频”外还有另外的共振转速.对轴心轨迹的研究表明:由于轴承的支撑刚度是各向异性的,存在多个一阶共振转速.由功率谱阵图可获得轴系的“基频”等有用信息.     

三弯矩方程的理论研究及在轴系校中中的应用

船舶推进轴系设计质量的好坏，直接关系到动力装置的工作可靠性。轴系校核计算是必不可少的，而校中计算是校核计算的关键。通过对传统三弯矩方程在考虑外加力偶、轴段线性均布载荷以及轴段剪力变形影响等3方面的理论研究，提出了适用于船舶推进轴系校中计算要求的通用三弯矩方程，并在校中计算软件中实现，与国外权威计算软件比较，其结果正确，方法可行。     

Dynamic Shafting Alignment Algorithms Considering Sensitivity Analysis and Its Application

A method for dynamic alignment calculation of a large turbogenerator shafting is proposed. The method can analyze bearing load and bearing load sensitivity. Shafting alignment is made up of two parts:static alignment and dynamic alignment. Static alignment forms the basis of dynamic alignment, its mathematical model is deduced by transfer matrix method, the shafting static characteristic parameters under specific alignment installation requirements were obtained afterwards. Based on superposition method, bearing sensitivity analysis is performed to find the impact of slight bearing elevation change of the static alignment result. Above static alignment, dynamic shafting alignment considers the internal geometry of bearing under rotating state, static Reynolds equation is solved by the finite difference method and the relative position relationship of the center of journal and bearing are obtained. For static characteristic parameters calculated by static alignment and bearing sensitivity analysis, the calculation accuracy is verified by finite element software. The alignment model and codes in this paper can be a tool for the installation and safety analysis of large-scale shafting with three-point or four-point supports.     

内燃机复杂轴系扭振计算的动态子结构法

本文给出了一种改进的动态子结构法,并用该方法分析内燃机复杂轴系扭转振动问题.实例计算表明,该方法能有效地压缩分析规模,节约运算时间,是分析复杂轴系扭转振动问题的有效方法.     

System modeling and dynamic analysis of ISG hybrid power shafting

A system model is established to analyze the dynamic performance of an integrated starter and generator (ISG) hybrid power shafting. The model couples the electromechanical coupling shaft dynamics, the bearing hydrodynamic lubrication and the engine block stiffness. The model is compared with the model based on ADAMS or the model neglecting the bearing hydrodynamics. The bearing eccentricity and the oil film pressure have been calculated under different hybrid conditions or at the different motor power levels. It’s found that the bearing hydrodynamics decreases the calculation results of the bearing peak load. Changes of the hybrid conditions or the motor power have no significant effect on the main bearing, but have impact on the motor bearing. A hybrid power system composed of a 1.6L engine and a 45kW ISG motor can operate safely.     

水润滑橡胶轴承动态刚度和阻尼测试方法研究

针对水润滑橡胶轴承动态刚度和阻尼测试过程中信号混杂等问题,采用了频谱分析法来测定其动力参数,从而有效避免来自外部环境中的信号干扰,使得试验结果更加准确、可靠。试验采用两次激振法对正置结构的水润滑橡胶轴承试验台进行两次不同频率激振,与以往的激振输入输出不同,该测试方法的输入量为位移激振,输出量为力,然后通过频谱分析法,计算出水润滑橡胶轴承的动力特性。最后,利用该方法研究了载荷和转速对水润滑橡胶轴承动力特性的影响。研究表明该方法能有效避免旋转轴涡动产生的径向不平衡力所造成的激振力难以准确控制等问题,提高了测试精度和准确度,为水润滑橡胶轴承动态刚度和阻尼测试提供了新手段。     

Study on the Dynamic Characteristic of Lathe Headstock

In order to provide reliable data for the dynamic design or modification of a tool machine, the dynamic characteristics of the headstock, which is the main component to bear moment, must be obtained precisely. In the paper, the method based on the combination of calculation mode and experiment mode is proposed to analyze the dynamic characteristics of the headstock. The modal parameters and the mode shapes are calculated by ANSYS7.1 software. According to the FEM calculating results, the experiment parameters can be selected correctly. The modal parameters of the headstock have to be calculated and identified precisely. On the basis of these modal parameters, the faults of the headstock are shown and its weak points of design are illustrated. A conclusion is drawn that some reasonable reinforce positions could greatly improve the dynamic characteristics of the system and this approach is proved to be precise and reliable.     

冲击动应力实验装置研制

介绍了一种冲击动应力测试的力学实验装置和测试系统,该装置兼顾了静态与动态的测试特点和要求,说明了静应力与动应力的关系.应用动态应变测试技术,通过测出动应变计算动应力,验证应用动荷系数法所求得的理论结果.该装置可以用于开设力学综合性实验.     

船舶推进轴系扭转振动应用软件开发研究

建立了船舶推进轴系扭转振动计算模型，利用Matrix VB直接进行解析法计算，并开发了相应的计算软件，软件测试结果表明，计算方法正确，方法稳定可靠，算法设计优化，所开发的应用软件具有界面友好，功能完善，计算速度快，系统资源消耗少，操作简便易行，通用性好等特点，能满足船舶系扭转振动计算的要求。对船舶轴系设计计算、校核计算、事故分析，提高船舶系设计的效率以及船舶运行的安全性有实际指导意义和广阔的应用前景。     

球轴承-转子系统动特性的整体分析方法

针对轴承刚度计算精度不高的问题,求解滚动轴承内圈方程组的雅可比矩阵得到滚动轴承五维刚度,对轴承刚度特性分析表明,刚度随工况变化呈显著非线性变化.考虑转子外力和不平衡力作用于轴承的载荷变化和工况变化对轴承刚度的影响以及轴承刚度对转子系统动特性的影响,提出了滚动轴承-转子系统动态特性计算的整体分析方法,使用最速下降法结合牛顿-拉夫逊法求解系统的特征值,建立了转子失稳门槛的优化模型.对某多圆盘转子的临界转速、失稳门槛计算的结果表明:考虑轴承和转子相互作用对系统动特性的影响较为显著,优化转子直径提高了失稳门槛值.本研究为转子系统动特性的准确计算提供了方法.