杜晓蕾 李明

摘要： 舰船在航行时产生的牵连运动会对船用机械系统的振动产生重要的影响，因此研究垂荡作用下的船用旋转机械的动力学特性及其振动控制具有重要的工程意义。讨论了垂荡激励下船用旋转机械?气囊隔振系统的非线性振动机理与振动特征。建立了具有气囊隔振系统的船用旋转机械的数学模型，采用多尺度法分析了船体的垂荡运动与转子运动之间的关系，揭示其振动机理。采用数值分析方法研究了垂荡激励下船用旋转机械?气囊隔振系统的动力学特性，并与近似解进行了比较，验证了理论结果的有效性。

关键词： 非线性振动; 舰船垂荡运动; 船用旋转机械; 隔振系统; 多尺度法

引 言

作为舰船动力来源的发电机及其传动系统在载体运动时除了自身的运动外，还要受到牵连运动的影响。为了有效避免由于系统振动造成的机械损坏，一般采用气囊进行隔振[1]。气囊隔振器具有可调节刚度及阻尼的特点，且固有频率低，满足了舰船对隔振器低频隔振性能的要求，因而广泛应用于高性能船舶上[2]。舰船在航行中受到气象环境的影响易产生复杂的牵连运动，其中垂荡运动较为常见，船用机械系统在航行时的安全性、稳定性与这些运动有着密不可分的联系[3]，因此，研究垂荡激励下的船用旋转机械系统有重要的工程意义。

一般而言，旋转机械的振动主要是由转子偏心引起的不平衡力所引起的。文献[4]通过定转子的几何关系推导了转子动静复合偏心时气隙长度的统一表达式，建立转子系统在不平衡磁拉力UMP、重力和不平衡质量激励力作用下的运动微分方程。……