基于有限元的船舶阻尼型水潤滑尾軸承減振與疲勞研究.pdf

1、船舶后尾軸承是船舶軸系中最靠近螺旋槳的軸承，長期承受因螺旋槳重力懸臂作用導(dǎo)致的“邊緣效應(yīng)”，同時還承受螺旋槳和流場作用的循環(huán)交變載荷，因此在軸系的所有軸承中，后尾軸承的工作環(huán)境最惡劣，發(fā)生疲勞磨損的概率最大，此外，后尾軸承性能優(yōu)劣還將影響軸系與船體之間的振動傳遞特性。為了改善后尾軸承的受力狀態(tài)，提高其使用壽命，優(yōu)化軸系的工作特性，論文提出在船舶后尾軸承襯套與支座之間安裝橡膠-硅油減振器，該結(jié)構(gòu)由含有內(nèi)腔的橡膠圓筒和充滿內(nèi)腔的硅油組成。<

2、br>　　論文的主要研究工作及成果如下:
　　(1)從阻尼減振的基本原理出發(fā)，分析了阻尼型后尾軸承的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，選擇了橡膠-硅油減振器中的橡膠材料和硅油材料，介紹了兩種材料的特點、性能、優(yōu)越性和應(yīng)用場合;
　　(2)建立了阻尼型后尾軸承的剛度和阻尼模型，推導(dǎo)了有限長橡膠圓筒和硅油圓筒的剛度表達式，運用Ansys軟件研究了阻尼型后尾軸承的剛度特性及其影響因素。基于牛頓內(nèi)摩擦公式，推導(dǎo)了硅油的粘性阻尼系數(shù)的表達式。研究結(jié)

3、果表明:阻尼型后尾軸承的剛度特性受橡膠剪切彈性模量、橡膠層厚度和減振器長度因子的影響較大;
　　(3)運用Ansys軟件研究了阻尼型軸系的振動特性及其影響因素，包括穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性和振動功率流特性。研究結(jié)果表明:阻尼型軸系的共振振幅均小于普通軸系，且隨后尾軸承剛度的增大而增大，隨后尾軸承阻尼的增大而減小;當激勵頻率為軸頻時，阻尼型軸系的垂向位移響應(yīng)值隨后尾軸承剛度的增大而減小，且?guī)缀醪皇芎笪草S承阻尼的影響，通過后尾軸承的功率流落差隨后