杨 翼， 王旭荣， 王明坤， 吴 毅， 戴义平

(西安交通大学 能源与动力工程学院，西安 710049)

船舶推进轴系的扭转-纵向冲击响应

杨 翼， 王旭荣， 王明坤， 吴 毅， 戴义平

(西安交通大学 能源与动力工程学院，西安 710049)

以某柴油机推进轴系为例，建立了扭转-纵向冲击有限元模型，加入柴油机曲轴和螺旋桨附水引起的扭纵耦合效应，研究了扭纵耦合轴系的自由振动和扭转-纵向冲击响应，并与无耦合轴系结果进行对比，分析了扭纵耦合效应对推进轴系自由振动和冲击响应的影响。结果表明，扭纵耦合效应对推进轴系的固有频率影响不大，但它明显地影响了冲击响应，扭纵耦合下，单一类型(扭转或纵向)冲击会同时激发纵向和扭转振动，并且引起较大的位移和扭矩波动，威胁轴系运行安全。因此船舶推进轴系的扭转-纵向冲击在设计阶段应予以足够的重视。

船舶推进轴系；冲击响应；扭纵耦合

船舶在实际航行和作战中，会受到来自于螺旋桨、主机、海浪等周期或非周期性载荷，以及接触性爆炸、水中爆炸、空中爆炸、武器发射时反冲造成的冲击。冲击应力超过材料的破坏极限会对船舶设备造成严重损害，即便冲击应力低于材料在静载荷下的强度，但多次冲击作用会使设备疲劳破坏。推进轴系作为主机与螺旋桨之间传递功率和扭矩的核心设备，是保证船舶机动性、安全性和可靠性的关键系统[1]，有必要对其冲击特性进行研究。

国内学者对船舶推进轴系的冲击响应展开了大量工作。……