Advertisements
總結
軸承液膜剛度特性無疑對軸系的固有特性和振動響應有至關重要的影響作用，但目前液膜剛度本身的理論研究並不深入，且軸系相關分析和計算中考慮液膜剛度的研究也較少見，更未能形成統一定論。依據滑動軸承液膜形成機理，利用數值方法研究分析其液膜剛度特性，並進一步分析液膜剛度特性的變化對軸系-艇體耦合固有特性和振動的影響規律，仍屬探索性的研究階段。主要工作有：
1.總結了目前關於滑動軸承潤滑特性問題和推進軸系振動問題的相關國內外研究現狀。
2.結合徑向滑動軸承和推力軸承潤滑原理，利用ANSYS軟件中的CFD和Fluent模塊，針對各個軸承的特點，明確了採用ANSYS仿真時需要注意的預處理、邊界條件設置及流動狀態判定等問題。隨後採用小擾動法得到潤滑油膜在各個瓦片上的壓力分佈規律，根據壓力分佈得到不同轉速之下軸承油膜剛度係數。
3、建立槳-軸-軸承-艇殼的縱向振動動力學方程，採用功率流法進行分析。發現，較大的推力軸承液膜剛度降低了低頻區域內經由軸承傳遞到軸系及艇體的功率流，減少了螺旋槳的振動能量，同時增加了高頻段的對整個系統的縱向振動能量輸入。
4.由於軸系彎曲振動涉及到四個軸承，把不同轉速下的四個軸承的剛度係數作為變量，分別結合彎曲振動的軸系動力學方程進行了解算，得出了一些結論。當轉速降低時，各個軸承的液膜剛度跟隨著降低，同時各個主共振峰頻率降低，同時放大了較低頻段的振動能量。轉速不同下軸承液膜剛度變化對於軸系彎曲振動能量傳遞的影響主要集中在低頻區域，對與高頻區域影響不是很明顯。
展望
1．本文以數值方法對軸承潤滑膜剛度特性進行計算分析，並結合功率流方法對軸系縱向和彎曲振動進行了分析研究，探討了不同轉速下的軸承液膜剛度特性與軸系-艇體耦合振動之間的一些規律。但本文在理論建模中仍然採取了大量的簡化處理，例如，忽略了軸承液膜的分佈剛度特性、軸系的縱向、彎曲、扭轉振動形式之間的耦合關係等，這些都是值得在進一步的研究工作中進行深入探討的。
2．由於問題的複雜性，本文工作的理論性較強，雖然結論比較明確，但是仍然缺少實船測試數據支撐，這也是目前諸多相似研究工作遇到的共同困難。進一步的工作中，一些專門針對軸系振動問題的實船測試實驗研究，將對指導理論研究的方向具有重要參考價值。
3. 推進軸係是船舶動力系統中的關鍵組成部件,由於它所受到的載荷多而不穩定、軸線彎曲變形嚴重、軸線對中後難以保證合理狀態以及慣性質量大的船舶主機和螺旋槳安裝在潤滑支承軸承的外側等受力和結構特點,所以在外界干擾力作用下它容易發生振動和潤滑油膜的振盪,產生多種故障,因此,關於船舶螺旋槳軸運行的穩定性和可靠性的研究對船舶設計和建造具有重要的理論意義。
