推进轴系橡胶艉轴承刚度等效研究
2018-03-03徐颖蕾张志谊
噪声与振动控制 2018年1期
徐颖蕾,张志谊,2
(1.上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240;2.上海交通大学 高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240)
橡胶轴承由于其减振性能良好,越来越广泛地应用于船舶轴系[1]。在轴系计算中,通常将橡胶艉轴承简化为一个弹性支承,其刚度由经验或试验得出,简化模型的计算结果与实际情况有时相差较大。同时,橡胶材料具有非线性,橡胶艉轴承对于轴系分析计算的影响更大,因此对于艉轴承支承刚度等效的准确度要求更高[2]。
对于橡胶轴承刚度的研究,主要集中在对轴承本身进行建模和分析,如张圣东运用有限元法和线性回归拟合出艉轴承静刚度计算参数,验证了静刚度计算公式的有效性[3]。熊晨熙通过有限元软件中的非线性接触分析计算了轴承等效质量和等效刚度[4]。Liu Shibing利用实验动态参数建立了考虑空间分布力的WLRBs模型[5–6]。Hargreaves D从理论上得出了3个轴向槽的水润滑轴承的稳态和动态旋转特性[7]。Pai R S研究了6个轴向槽的水润滑轴承非线性瞬态特性[8]。张敏将艉后轴承简单等效为4个等刚度的均布支承[9]。当考虑艉后轴承与轴系耦合时,计算模型复杂,因而有必要对轴承进行适当简化,在保证精度的前提下提高计算效率。但是,等效处理需要考虑轴承与轴系的相互作用,在考虑实际载荷分布和变形的条件下,等效才是准确的。
为提高艉后轴承简化支承模型的计算精度,本文提出一种推进轴系橡胶艉轴承支承刚度等效方法,并将简化模型的计算结果与转轴-轴承耦合模型的计算结果进行对比,以验证等效方法的有效性。……
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