Методические основы расчета связанных крутильно-осевых колебаний валопроводов судовых дизельных установок методом главных координат

• Автор: Самсонов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 237 с. : ил.

1. Обзор литературы и постановка задачи исследования

1.1. Механизмы возникновения связанных крутильно-осевых

колебаний

1.2. Методы исследования связанных крутильно-осевых

колебаний судового валопровода

1.2.1. Методы исследования свободных связанных

колебаний судового валопровода

1.2.2. Методы исследования вынужденных связанных

колебаний судового валопровода

1.3. Метод главных координат

1.4. Цель и задачи исследования

2. Особенности расчета связанных крутильно-осевых колебаний
судового валопровода
2.1. Дискретизация элементов судового валопровода
2.2. Определение коэффициентов связи между крутильными и
осевыми колебаниями элементов судового валопровода
2.2.1. Определение коэффициентов связи между крутильными
и осевыми колебаниями коленчатого вала
2.2.2. Определение коэффициентов связи колебаний лопасти
винта и гребного вала
2.3. Определение присоединенных масс воды при крутильно-осевых
колебаниях гребного винта
2.4. Учет демпфирования при связанных крутильно-осевых
колебаниях судового валопровода
3. Теоретические положения расчета связанных колебаний судовых валопроводов методом главных координат
3.1. Уравнения связанных колебаний многомассовой дискретной
модели

3.2. Основные положения метода главных координат

3.3. Расчет свободных колебаний методом Гаусса и построение матрицы
форм собственных колебаний
3.4. Определение вынуждающих сил и моментов
3.4.1. Вынуждающие усилия, связанные с работой ДВС
3.4.2. Вынуждающие усилия от гребного винта
3.4.3. Переход от обобщенных к главным координатам
(j|^ 3.5. Разработка алгоритма и программного комплекса для расчета связанных
крутильно-осевых колебаний МГК
3.5.1. Структура программного комплекса
3.5.2. Модуль Oscillation frequency
3.5.3. Модуль Coupled vibration
4. Экспериментально-теоретические исследования связанных крутильно-осевых колебаний судового валопровода
4.1. Задачи эксперимента
4.2. Исследование связанных крутильно-осевых колебаний валопровода судна с горизонтальным способом грузообработки
(типа «Ро-Ро») проекта 1607
4.2.1. Общие характеристики судна и пропульсивного комплекса

^ 4.2.2. Расчет связанных крутильно-осевых колебаний методом
главных координат
4.2.3. Экспериментальные исследования колебательных процессов валопровода судна проекта 1607
4.2.4. Сравнение результатов расчета и эксперимента
4.3. Исследование связанных крутильно-осевых колебаний валопровода многоцелевого сухогрузного судна-навалочника
проекта 15760
4.3.1. Общие характеристики судна и пропульсивного комплекса
G 4.3.2. Расчет связанных крутильно-осевых колебаний методом
главных координат
4.3.3. Экспериментальные исследования колебательных процессов валопровода судна проекта 15760
4.3.4. Сравнение результатов расчета и эксперимента
4.4. Исследование связанных крутильно-осевых колебаний валопровода универсального сухогрузного судна проекта 01010

4.4.1. Общие характеристики судна и пропульсивного комплекса
4.4.2. Расчет связанных крутильно-осевых колебаний методом
главных координат
4.4.3. Экспериментальные исследования колебательных процессов валопровода судна проекта 01010
4.4.4. Сравнение результатов расчета и эксперимента
flp 4.5. Исследование связанных крутильно-осевых колебаний валопровода
универсального сухогрузного судна проекта 16510
4.5.1. Общие характеристики судна и пропульсивного комплекса
4.5.2. Расчет связанных крутильно-осевых колебаний методом
главных координат
4.5.3. Экспериментальные исследования колебательных процессов валопровода сухогрузного судна проекта 16510
4.5.4. Сравнение результатов расчета и эксперимента
4.6. Исследование связанных крутильно-осевых колебаний валопровода
судна «Pannon Sky»
4.6.1. Общие характеристики судна и пропульсивного комплекса
4.6.2. Расчет связанных крутильно-осевых колебаний методом
главных координат
4.6.3. Экспериментальные исследования колебательных процессов валопровода судна «Pannon Sky»
4.6.4. Сравнение результатов расчета и эксперимента
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
двигателе, дается ряд рекомендаций либо корректируют формулы (2.44) и (24.6).
Так, формула ВІСЕИА будет выглядеть
= 0,0Ывой)е2 А* Іа,2 . (2.73)
Формула фирмы Катера
IVдв =кпва0Л(оеА2Іа2 , (2.74)
где £ = (118-10'2 - 402 • 10'2 )Н°’2ма'2с~°'6.
Из исследований Шаннона, работа трения зависит от среднего значения удельного трения Цщ,
лв0а>2їа2
Wдв = Ц^пв^А2 Іа2 = А2 . (2.75)
58,0-^Іа,
Формула Каца получена в предложении о преобладании гистерезисного
демпфирования и имеет вид
№дв = цпОаю2 А2 Іа,2, (2.76)
где ц = 0,32.
Формула фирмы Фиат
Ждв = соеА2Ісс2, (2.77)
През
где ПК и гг^ - номинальная и резонансная частота вращения двигателя, мин"1.
Теперь из формулы Видлера (2.70) можно определить коэффициент
демпфирования Ъ

Ъ = ■у7— • (2.78)
псо А, 1а.
* 1 1-і
Если работа трения в двигателе определяется по Кер-Вильсону (2.71), то имеем
Ь = £,-Р-Я2. (2.79)
Сам Видлер для трех исследованных им опытных установок получил диапазон, на котором изменение удельного коэффициента демпфирования достигает
£ = (49• 103 -69-103)Нсм-}.
По более поздним данным, полученным Гейгером на основании результатов торсиографирования установок с более чем 30 двигателями, значения указанного