亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        調距槳內外油管支撐布置的優(yōu)化研究

        2012-01-22 11:21:16,,
        船海工程 2012年2期
        關鍵詞:軸系螺旋槳油管

        ,,

        (1.武漢船舶職業(yè)技術學院,武漢430050;2.中國艦船研究設計中心,武漢 430064)

        目前推進系統(tǒng)采用調距槳裝置在水面艦船上的應用越來越廣泛,隨著水面艦船的排水量、主機功率日趨增大,大功率調距槳裝置的結構研究也越來越深入。大功率調距槳裝置裝船必將增加軸系設計的復雜性。調距槳的內外同心油管是調距操縱的重要組成部分,因此在軸系設計中應確保軸系與內外油管在運行中不發(fā)生共振現(xiàn)象,所以對于內外油管的支撐布置必須進行優(yōu)化研究[1]。

        1 軸系振動分析

        由于軸系內外油管在軸系內為剛性支撐,所以支撐油管的布置情況,直接影響了軸系的振動情況,而內外油管的振動與軸系在模型簡化上可認為是固定一體的。

        軸系振動的主要影響因素是,螺旋槳軸上的附加動應力和船體艉部產(chǎn)生的結構振動時引起的軸系反作用力的動力放大。而軸系產(chǎn)生的振動往往會影響軸系的穩(wěn)定運行。根據(jù)軸系計算模型簡化,通常螺旋槳被模擬成布置在無質量軸自由端的均質薄圓盤(螺旋槳盤面),所以其固有頻率w為

        (1)

        式中:m——螺旋槳及其附連水的質量,kg;

        G=(K/n-1)·Jd;

        其中:K=JP/Jd;

        JP——螺旋槳及其附連水的極慣性矩,

        N·m2;

        Jd——螺旋槳及其附連水的徑向慣性矩,

        N·m2;

        n——回旋振動階數(shù),n=ω/Ω,對于逆回旋,n<0;

        Ω——振動角速度(即軸的旋轉頻率),rad/s;

        δp、θp——螺旋槳盤面處受到單位力作用時,該盤面處的固定撓度(m/N)和轉角(rad/s);

        δm、θm——螺旋槳盤面處受到單位力矩作用時,該盤面處的固定撓度(m/N)和轉角(rad/s);

        其中這些影響因素參數(shù)δp,θp,δm,θm假定在所有半徑方位上是確定的常量[2-3]。

        2 建立仿真模型

        研究中采用有限元法對調距槳軸系旋轉振動進行數(shù)值仿真,所以必須建立調距槳軸系以及內外油管的有限元模型。內、外油管與軸同心布置,外油管在后端與槳轂內的活塞桿相連接,前端和主控制閥相連接,外油管支撐于軸系內孔中設置的支承座上,內油管支撐于外油管內孔設置的支承座上,在軸系運轉時,油管隨軸系同步轉動。為減小內、外油管相互影響,內油管支撐位置和外油管保持一致,因此在分析軸內油管時,為簡化模型,可將內、外油管簡化為一根油管,簡稱為軸系內油管。

        油管屬于細長旋轉桿件和勻質細長桿件,根據(jù)簡單的細長桿件動力學原理,為保證桿件平穩(wěn)和支撐受力均勻,油管各支撐距離應均勻布置,另外在油管支撐布置時,除考慮油管靜態(tài)支撐受力特性外,還必須考慮油管的動態(tài)振動特性。由于油管布置在軸內,隨軸同步轉動,因此油管的振動特性和軸系的振動特性相互影響,一方面軸系的振動通過支撐對油管產(chǎn)生影響,另一方面油管通過支撐施加到軸系上,對軸系的振動特性產(chǎn)生影響,因此在油管布置設計時,必須綜合考慮軸系振動特性和油管的振動特性,合理布置油管支撐,有效控制振動對油管和軸系產(chǎn)生的影響[4]。

        為使油管各支撐受力盡量小,油管重力在軸系上的布置應盡量均勻,盡可能增加油管支撐數(shù)量。但油管支撐數(shù)量的增加增大了安裝工作量,因此為保證油管和軸系相互影響在可接受范圍內,支撐數(shù)量盡量少。

        以某調距槳軸系為研究對象。軸系由螺旋槳軸、艉軸、中間軸、齒輪箱組成,總長約70 m,螺旋槳軸內外徑為400/770 mm,艉軸內外徑為400/660 mm,中間軸內外徑為400/600 mm。其中軸系內孔布置內外油管,方案一中油管支撐布置見圖1。

        3 有限元仿真邊界條件

        在研究軸系振動特性時,通常采用集總參數(shù)模型。此類型模型由三種基本元件組成:剛性均質圓盤元件、無慣量阻尼元件及無慣量扭轉彈簧元件。現(xiàn)在,也常采用集總參數(shù)元件與分布參數(shù)元件相結合的模型。軸承支撐則等效為剛度矩陣中的附加項,通過傳遞矩陣等方法,利用得出的剛度、質量矩陣求取軸系振動方程的特征值,得到結構的振動固有特性和響應特性。

        有限元方法具有模型準確、計算精度高的特點,特別是對于調距槳的復雜軸系振動特性,通過定義不同的單元類型來實現(xiàn)結構振動特性的求解,可以準確地得到軸系的固有振動特性,因此本研究采用ANSYS有限元仿真進行分析。

        在建立軸系有限元模型時,進行如下簡化。

        1)忽略軸系中較小的倒角;

        2)軸段之間的聯(lián)軸器和螺栓連接認為是剛性連接;

        3)計算中軸承簡化為點支承,軸承簡化為彈簧單元(Combine14);

        4)簡化軸系內油管結構。

        4 調距槳軸系固有振動頻率仿真

        調距槳軸系固有振動頻率仿真見圖2~5。

        圖2 軸系第一階振型

        圖3 軸系第二階振型

        圖4 軸系第三階振型

        圖5 軸系第四階振型

        由于葉片次共振頻率最高為16.7 Hz,而軸系第四階固有頻率達到19.6 Hz,因此分析中僅考慮軸系前三階固有頻率[5]。

        5 內外油管支撐布置優(yōu)化方案仿真

        5.1 方案一

        假定各中間軸內放置1個支撐,即在第一個中間軸中點處布置第一個支撐,在螺旋槳端軸系內每隔約10 m布置一個支撐,則根據(jù)布置長度需求,在螺旋槳軸和艉軸內放置2個支撐,則油管支撐一共有7個,對油管進行有限元仿真分析,見圖6~11。

        圖6 油管第一階振型

        圖7 油管第二階振型

        圖8 油管第三階振型

        圖9 油管第四階振型

        圖10 油管第五階振型

        圖11 油管第六階振型

        由仿真結果分析可知油管與軸系固有頻率,其對比見表1。

        表1 油管與軸系固有頻率對比 Hz

        由表1可知:

        1)油管第二階固有頻率與軸系第一階固有頻率相差約5%,可能產(chǎn)生共振;

        2)油管第四階固有頻率與軸系第二階固有頻率相差約4%,可能產(chǎn)生共振;

        3)油管第五階固有頻率與軸系第三階固有頻率相差約7%,可能產(chǎn)生共振。

        由以上分析得出在軸系頻率分析范圍,油管可能與軸系產(chǎn)生共振,因此該油管支撐布置方案不可行。

        5.2 方案二

        假定各中間軸內放置2個支撐,即在第一個中間軸首端1/3處布置第一個支撐,向螺旋槳端軸系內每隔約6 m布置一個支撐,則根據(jù)布置長度需求,在螺旋槳軸和艉軸內必須放置3個支撐,則油管支撐一共12個。對方案二進行振動特性仿真計算,得出油管第一階固有頻率為34.5 Hz,仿真分析見圖12。

        圖12 油管第一階振型圖(方案二)

        由于油管第一階固有頻率為34.5 Hz,遠大于軸系前三階固有頻率,因此油管和軸系不會產(chǎn)生共振,因此該油管支撐布置方案可行[6-7]。

        6 結論

        分析以上計算結果可知,內外油管的支撐布置與軸系的振動頻率有密切關系。支撐位置越多,內外油管的固有頻率就越遠離軸系固有頻率;內外油管必須保證一定的柔度,以確保其在軸系內運行時能夠適應軸系的振動和外界的沖擊影響,保證調距槳調距機構的正常工作,完成調距功能。 通過油管支撐布置仿真方案對比,建議內外油管布置時應遵循以下原則。

        1)軸系內油管支撐應盡量均勻布置;

        2)在條件允許的情況下,應盡量合理地選取支撐點的數(shù)量;

        3)油管支撐布置數(shù)量應根據(jù)軸系情況設定,應保證油管與軸系在運行過程中不會產(chǎn)生共振。

        [1] 盛振邦,劉應中.船舶原理[M].上海:上海交通大學出版社,2004.

        [2] 陳之炎.船舶推進軸系振動.[M].上海:上海交通大學出版社,1987.

        [3] 馬運義,黃 白.船舶振動控制[M].大連:大連海運學院出版社,1992.

        [4] 曾凡明,吳家明,龐之洋.船舶動力裝置原理[M].北京:國防工業(yè)出版社,2009.

        [5] 高耀東,郭喜平.ANSYS機械工程應用25例[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.

        [6] 小颯工作室.最新經(jīng)典ANSYS及Workbench教程[M].北京:電子工業(yè)出版,2004.

        [7] 盛和太,喻海良.ANSYS有限元原理與工程應用實例大全[M].北京:清華大學出版社,2006.

        猜你喜歡
        軸系螺旋槳油管
        臥式異步電機軸系支撐載荷研究
        防爆電機(2022年3期)2022-06-17 01:41:24
        連續(xù)油管開關套管滑套壓裂工藝的應用探討
        云南化工(2021年5期)2021-12-21 07:41:34
        某高壓氣井13Cr 油管擠毀和脫扣原因分析
        鋼管(2021年6期)2021-05-10 02:36:12
        基于CFD的螺旋槳拉力確定方法
        雙機、雙槳軸系下水前的安裝工藝
        軸系校中參數(shù)與軸系振動特性相關性仿真研究
        基于ANSYS的高速艇艉軸架軸系振動響應分析
        船海工程(2015年4期)2016-01-05 15:53:26
        淺析連續(xù)油管井控風險及應對措施
        化工管理(2015年30期)2015-03-23 02:10:39
        3800DWT加油船螺旋槳諧鳴分析及消除方法
        廣東造船(2015年6期)2015-02-27 10:52:46
        螺旋槳轂帽鰭節(jié)能性能的數(shù)值模擬
        卡一卡二卡三无人区| 精品少妇白浆一二三区| 亚洲国产一区二区视频| 97丨九色丨国产人妻熟女| 国产精品_国产精品_k频道| 日本高清不卡二区| 中文字幕中乱码一区无线精品| 国产女主播一区二区久久| 中文字幕一精品亚洲无线一区| 99热久久这里只精品国产www| 中字亚洲国产精品一区二区| 国产精品老女人亚洲av无| 中文字幕人妻丝袜成熟乱| 久久精品女人天堂av| 女的把腿张开男的猛戳出浆 | 久久久久久av无码免费网站下载| 欧美饥渴熟妇高潮喷水水| 91精品全国免费观看青青| 久久久亚洲一区二区三区| 国产欧美在线观看不卡| 亚洲色欲色欲综合网站| 国产情侣一区在线| 国产特黄a三级三级三中国| 每日更新在线观看av| 成人性生交片无码免费看| 欧美手机在线视频| 亚洲不卡免费观看av一区二区| 国产精品亚洲а∨天堂2021| 免费观看国产精品| 青春草在线观看免费视频| 国产亚洲成性色av人片在线观| 国产成人精品999在线观看| 无码av一区在线观看| 中文字幕一区二区人妻性色av| 亚洲av无码片vr一区二区三区| 国产国拍亚洲精品mv在线观看| 国产精品久久夜伦鲁鲁| 日韩欧美中文字幕公布| 国产成人一区二区三区在线观看| 无码伊人久久大蕉中文无码 | 亚洲av无码乱码国产精品fc2|