田 军，蒋炎坤



基于单自由度的桨-轴回转振动特性分析

田 军，蒋炎坤

（华中科技大学能源与动力工程学院，武汉 430074）

基于受简谐激励的单自由度系统产生振动的机理,从理论上分析了偏心质量所引起的桨-轴系统回转振动特性，利用幅频特性曲线和相频特性曲线分析该系统稳态响应的动力学特征,探讨系统转速和偏心质量对桨-轴系统回转振动的影响。同时基于Ansys/workbench平台建立了桨-轴系统回转振动模型并进行仿真计算，对理论分析结果进行验证。结果表明，利用单自由度受简谐激励振动模型来分析转子系统回转特性是可靠的、准确的。

偏心质量 受迫振动 稳态响应 仿真：

0 引言

船舶轴系的各种振动中，轴的回转振动[1,2]主要是由于轴系转子质量不平衡状况恶化造成的，如产品材质及加工精度不达标，螺旋桨由于受损导致质量不平衡，轴系安装对中精度不达标产生的动不平衡等等会使轴系回转振动加剧。在船舶的日常航行中由于偏心质量产生的振动从轴系开始运转就存在，严重的偏心质量振动会对轴系的正常旋转产生严重危害甚至会破坏机组，影响船舶航行[3]。

螺旋桨-轴-轴承组成的系统这里简称为桨-轴系统，轴承的安装位置、几何尺寸和轴承本身的固有特性，同轴本身的结构尺寸和材质一样，对轴系的动力特性和运转的稳定性有很大影响。因此，对船舶桨-轴系统回转振动特性和不平衡响应进行研究，对轴系的设计和改进轴系动平衡、降低机组回转振动等方面有重要的工程应用价值[4]。……