船舶轴系横向震动的产生和危害
船体振动知识点
船体振动知识点船体振动是指船舶在航行过程中因受到外力作用而产生的振动现象。
船体振动不仅会影响船舶的航行性能和安全性，还会对船员的工作环境产生一定的影响。
因此，了解船体振动的知识点对于船舶设计、航行和维护非常重要。
本文将介绍船体振动的几个主要知识点。
1.振动类型船体振动可以分为几种类型，包括纵向振动、横向振动和垂向振动。
纵向振动是指船舶在航行过程中沿着船体纵轴方向产生的振动；横向振动是指船舶在航行过程中沿着船体横轴方向产生的振动；垂向振动是指船舶在航行过程中沿着船体垂直方向产生的振动。
不同类型的振动会对船舶产生不同的影响。
2.振动原因船体振动的原因主要有以下几个方面。
首先，船舶在航行过程中会受到外界水流的作用，从而产生一定的水动力振动。
其次，船舶的推进装置和船体之间的耦合效应也会引起振动。
此外，船舶载货时的不平衡也会导致船体振动。
了解振动的原因是预防和减少振动的关键。
3.振动影响船体振动对船舶和船员都会产生一定的影响。
首先，振动会影响船舶的航行性能，包括船速和操纵性。
振动还会对船舶的结构安全性产生影响，可能引起船体的疲劳破坏和结构松动。
此外，振动还会对船员的工作环境产生不良影响，可能导致船员的疲劳和不适感。
因此，减少振动对于船舶和船员的安全至关重要。
4.振动控制为了减少船体振动的影响，可以采取一些振动控制措施。
其中一种常见的控制措施是加装振动吸收器。
振动吸收器可以通过吸收和消散振动能量来减少振动的传递。
另外，船体结构的设计和材料的选择也可以影响船体的振动特性。
合理的结构设计和材料选择可以减少船体振动的发生和传递。
5.振动监测与评估为了对船体振动进行监测和评估，可以采用一些现代化的技术手段。
例如，可以使用加速度计和振动传感器进行振动信号的测量和记录。
通过对振动信号的分析，可以评估船体振动的程度和影响范围，从而采取相应的措施进行振动控制和改进。
总结起来，船体振动是船舶在航行过程中产生的振动现象，它对船舶和船员都会产生一定的影响。
船舶结构的振动及预防措施分析
船舶结构的振动及预防措施分析摘要：本文通过对船舶结构振动的原因进行分析，结合船舶行驶的具体过程，进一步提出预防船舶结构振动的措施，提高船舶运行过程中的安全性。
关键词：船舶；振动；预防措施船舶在运行的过程中，会受到各种外在因素的影响，这些外在影响，可能直接作用在船体的外部结构上，也可能通过间接的作用在船体的表层，从而对船舶本身造成影响。
很多外力因素的对船舶的直接表现形式是引起船舶动荡，造成船舶结构的振动。
影响较小的振动可能会影响船内成员的身体不适，造成乘客的烦恼，降低乘客乘船体验感，但不会对船舶本身造成比较大的危害。
如果出现了比较大的振动，可能会使船舶在运行的过程中出现比较大的损伤，影响船舶的整体结构和各类零部件，造成零部件之间的剧烈的摩擦，使某个部位出现故障，影响船舶整体的运营情况，后期工作人员在维修的过程中，也需要投入大量的资金和人力，来对受振动影响的工作设备进行维修。
为了尽量避免这种情况的发生，我们需要对船舶结构的振动进行分析，提出相应的解决措施，减少对船舶结构造成的危害。
一、船舶结构振动产生的原因通过分析，船舶结构的振动主要原因是螺旋桨，主机，辅机以及其他的外在因素。
这些原因构成了船舶结构振动的振动源，让船舶在行使的过程中产生振动。
由于辅机所造成了振动比较小，所以这里对辅机造成的振动不进行主要的说明。
（一）螺旋桨造成的振动螺旋桨对船舶结构造成的振动有具体的不同的实现路径，通过研究调查，发现主要是以下几个方面。
第一，螺旋桨在旋转的过程中传递给船舶结构的力与力矩。
螺旋桨在运动的过程中，不可避免的会产生振动，在振动过程中，螺旋桨产生的力就会通过轴系传递出去，让船舶因螺旋桨而产生振动。
第二，船尾的压力分布不均匀。
由于船体结构尾部全部浸泡在水中，在运动过程中受到水影响的压力不均匀，造成了压力脉动的现象。
第三，螺旋桨与轴系之间产生的水弹性耦合。
（二）主机造成的振动主机在工作的过程中，除了会产生一次激励外，在某些特殊的情况下，还会产生二次激励。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船体在航行过程中受到的各种外部和内部因素引起的震动现象。
船舶振动的产生对船舶设备和船员的安全都会造成一定的影响，因此对船舶振动进行有效的管理和控制非常重要。
本文将就船舶振动的产生原因、对船舶的影响以及管理措施等方面展开探讨，以期为船舶相关人员提供参考和借鉴。
船舶振动的产生原因多种多样，主要包括以下几点：首先是船体本身的设计和航行速度。
船体的设计对振动有很大的影响，在高速航行中，船体会受到来自水面的波浪和风力的作用，引起振动。
其次是船舶设备和机械的运行。
船舶上的各种设备和机械在运行时会引起一定的振动，如主机、辅机、泵等设备的运转会在一定程度上影响船体的稳定性和振动情况。
海况和气候也是振动的一大影响因素。
海况的变化会对船舶造成不同程度的摇摆和震动，而恶劣的气候条件更会加剧船舶振动的程度。
货物装载和分布也是振动的来源之一。
货物的装载方式和分布情况对船舶的稳定性和振动有很大影响，不合理的装载和分布可能会引起船舶在航行中的不稳定振动。
船舶振动对船舶设备和船员的影响是多方面的。
船舶振动对船舶设备的损耗是不可忽视的。
振动会直接导致船舶设备的磨损和故障，从而影响设备的使用寿命和性能。
振动还会对船员的工作和生活造成不良影响。
长时间的振动会导致船员的身体疲惫和不适，严重影响工作效率和工作质量。
振动还会增加船舶的油耗和维护成本。
长时间的振动会导致燃油的不合理消耗和船舶设备的加速老化，增加船舶的维护成本和运营成本。
为了有效管理和控制船舶振动，需要从多个方面进行综合考虑和措施的制定。
首先是船舶的设计和建造。
在船舶的设计阶段就应该考虑到振动的问题，合理设计和布置船舶结构和设备，以减小振动的发生。
其次是船舶设备和机械的维护和保养。
定期的设备检查和维护是减小船舶振动的重要手段，保持设备的良好状态和正常运行，减少因设备问题导致的振动。
船舶的操作规程和驾驶技术也是重要的因素。
船舶的操作和驾驶应该根据实际情况和海况来进行，采取相应的措施来减小船舶的振动。
船舶推进轴系振动与功率测量分析研究
讨论
根据实验结果和分析，本次演示对船舶轴系振动的原因进行了深入探讨。研 究发现，船舶轴系振动主要受到螺旋桨激振力、轴系不平衡等因素的影响。为了 有效控制船舶轴系振动，可以从以下几个方面入手：
1、优化螺旋桨设计，减小螺旋桨的激振力。通过改变螺旋桨的叶片形状、 数目等参数，降低螺旋桨运转过程中产生的激振力，从而降低船舶轴系振动的幅 度。
文献综述
近年来，国内外学者针对船舶推进轴系振动问题进行了广泛的研究。研究内 容主要包括推进轴系的模态分析、振动特性分析、振动故障诊断等方面。
在模态分析方面，研究者通过有限元方法对推进轴系进行模态模拟，得到了 轴系的固有频率和振型。研究表明，推进轴系的模态特性与船舶的动力学特性密 切相关。
在振动特性分析方面，研究者对推进轴系在不同工况下的振动响应进行了测 量和分析。结果表明，推进轴系的振动响应受到船舶运行工况、推进轴系结构及 材料等因素的影响。
在振动故障诊断方面，研究者通过对比正常和故障轴系的振动数据，利用谱 分析、小波变换等信号处理方法，实现了对推进轴系故障的早期发现和诊断。
然而，现有研究大多于推进轴系的振动特性和故障诊断，而对推进轴系振动 的抑制方法研究较少。因此，本研究将针对这一问题展开探讨。
研究方法
本研究采用实验测试与数值模拟相结合的方法，对推进轴系的振动进行抑制 研究。首先，利用振动测试设备对推进轴系的振动响应进行实验测试，获取丰富 的实验数据。然后，通过有限元方法对推进轴系进行建模，并对模型进行动力学 分析，得到轴系的模态频率和振型。
1、在实验测试方面，由于测试设备和条件的限制，未能对不同类型和规模 的船舶推进轴系进行全面的测试和分析。因此，未来的研究可以进一步拓展实验 测试的范围，以验证方法的普适性和有效性。
船舶轴系扭振产生的原因及对策
• 90 •内燃机与配件船舶轴系扭振产生的原因及对策杨帆(台州理工船舶工程设计有限公司，台州318000)摘要：船舶轴系作为船舶推进系统中重要的构成部分，而轴系产生的扭振则是导致船舶推进系统出现各类事故的重要原因之 一。
本文笔者在分析船舶轴系扭振产生的原因的基础上，就如何削减船舶轴系扭振提出了几点措施，希望为提高船舶运行的安全性尽 微薄之力。
关键词：船舶轴系扭振;原因；削减措施0引言在船舶运行过程中，柴油机轴系扭振已经成为威胁船 舶安全运行的动力装置之一，因此要想提高船舶动力装置 的安全性，首先要找到船舶轴系扭振产生的原因，然后采 取有效措施，从而为装置的安全运行提供保障。
1船舶轴系扭振分类及原因扭振主要指的是所有拥有惯性和弹性的物体，因为受 到外力作用而出现振动的现象。
对船舶来说，同样存在着 轴系扭振的现象，船舶柴油机轴系振动形式主要包含横向 振动、纵向振动、扭转振动三种。
而上述三种振动中，扭转 振动产生的危害最大，扭转振动简称为扭振，船舶轴系扭 振的产生在很大程度上跟其主机有关，当船舶的柴油机发 生间歇性燃烧与喷油、输出的扭矩不均匀时便会产生扭 振；齿轮箱的咬合冲击和误差激励会导致齿轮系统发生误 差，出现扭振。
船舶在不断推进过程中会因为轴系上的部 件安装不正确，存在对中偏差或者材料不均匀等均会引起 船舶轴系在行使过程中出现质量不均匀的情况。
除此之 外，在工作状态下，螺旋桨还会受到环境因素的影响，从而 产生不均匀流畅不均匀激励轴系。
在柴油轴系出现扭振 时，通常情况下不会给船舶带来振动的不适感，这也是轴 系扭振容易被忽视的主要原因，若该扭振无法得到重视， 稍有不慎便可以引发重大安全事故。
另外，当发动机处于 主临界速度运转时，自由端的传动齿轮箱常常会产生出较 大的噪声，此时检查齿轮便可以发现有剥落或者腐蚀等情 况，严重时还可能出现断齿事故[1]。
2削减船舶轴系扭振的措施2.1减小激振力矩由于轴系扭振的动力根源为激振 力矩，而若想降低激振力矩，只需要直接减少扭转的幅度 即可，归纳起来，可以采取以下方法：① 将柴油机更换成推进电机。
船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究
船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究【摘要】本文通过一些国内因轴系扭转振动而引起的断轴断桨的事故实例，来分析引起轴系扭转振动的主要原因，分析扭振主要特性，并提取一些减振和防振的基本控制措施。
【关键词】船舶柴油机轴系扭振危害分析措施在现代船舶机械工程中，船舶柴油机轴系扭转振动已经成为一个很普遍的问题，它是引起船舶动力装置故障的一个很常见的原因，国内外因轴系扭转而引起的断轴断桨的事故也屡见不鲜，随着科学水平的提高和航运业的发展，人们越来越重视船舶柴油机组的轴系扭转振动，我国《长江水系钢质船舶建造规范》和《钢质海船入级与建造规范》（简称《钢规》）和也均规定了在设计和制造船舶过程中，必须要向船级社呈报柴油机组的轴系扭转振动测量和计算报告，以此来表明轴系扭转振动的有关测量特性指标均在“规范”的允许范围内。
1 船舶柴油机轴系扭转振动现象简介凡具有弹性与惯性的物体，在外力作用下都能产生振动现象。
它在机械，建筑，电工，土木等工程中非常普遍的存在着。
振动是一种周期性的运动，在许多场合下以谐振的形式出现的，船舶振动按其特点和形式可分为三种，船体振动，机械设备及仪器仪表振动，和轴系振动。
船舶柴油机轴系振动按其形式可分为三种：扭转振动，纵向振动，横向振动。
柴油机扭转振动主要是由气缸内燃气压力周期性变化引起的，它的主要表现是轴系上各质点围绕轴系的旋转方向来回不停的扭摆，各轴段产生不相同的扭角。
纵向振动主要是由螺旋桨周期性的推力所引起的。
横向振动主要是由转抽的不平衡，如螺旋桨的悬重以及伴流不均匀产生的推力不均匀等的力的合成。
船舶由于振动引起的危害不但可以产生噪音，严重影响旅客和船员休息，还会造成仪器和仪表的损害，严重的时候甚至出现船体裂缝断轴断桨等海损事故，直接影响船舶的航行安全。
而在船舶柴油机轴系的三种振动中，产生危害最大的便是扭转振动，因扭转振动而引起的海损事故也最多，因此对扭转振动的研究也最多。
而且当柴油机轴系出现扭转振动时，一般情况下，船上不一定有振动的不适感，因此这种振动也是最容易被忽视的一种振动形式，一旦出现扭转振动被忽视，往往意味着会发生重大的事故。
减轻船舶横摇的措施
减轻船舶横摇的措施
船舶横摇是船舶航行中的一个常见的现象。
它可以在船舶的前方和后方产生横向的运动，从而影响船舶的安全性和效率。
横摇的原因主要有外界的海浪波浪、自身操纵不当以及其他错误设计等。
在船舶设计中，应考虑横摇可能带来的危害，采取必要的措施以减少横摇。
首先，改善船舶的设计。
在船舶设计中，应考虑到各种船舶横摇现象，尽可能减少横摇运动。
例如，改善船体轮廓，避免处于受力面上，添加横向型及整流装置等。
此外，应提高船舶的垂直性能，以提高船舶的稳定性，减少横摇运动。
其次，调整船舶的操纵方式。
横摇的运动除受海洋环境和设计外，还受船舶操纵方式的影响。
在船舶航行过程中，应按规定的舵角和桨角，使船舶状态最佳，减少横摇运动；当海况不好时，可采取抑制横摇的操纵策略，以避免横摇。
此外，还可通过改变船舶行驶方向来减少横摇。
当船舶在碰见海浪时，应及时调整船舶航向，使抗浪能力最大化；在横摇较大的条件下，可考虑采用桨控航行方式将横摇减弱。
同时，也可以减少船舶阻力，从而减少横摇。
最后，可通过降低质量来减少横摇。
当船舶横摇较大时，可通过裁剪船舶配置，以降低船舶质量，从而减少横摇。
例如，适当减少船舶所承载的货物、人员和声、多余的装备，以降低船舶质量。
从上述措施可以看出，减轻船舶横摇是一件复杂的事情，需要在设计、操纵航行和质量等方面综合考虑，采取相应的措施以减少横摇
现象。
只有结合有效的技术和措施，才能有效地减少船舶横摇，为船舶的安全航行提供有力的保障。
船舶振动及其管理方面的探讨
船舶振动及其管理方面的探讨船舶振动是指船舶在航行或停泊过程中由于各种原因引起的振动现象。
船舶振动是船舶设计和运营中的一个重要问题，它不仅会对船舶的结构和设备产生一定的影响，还会对船员的工作和生活环境造成一定的影响。
对船舶振动进行管理以保障船舶安全和提高船员的工作生活条件具有重要意义。
船舶振动的原因有很多，主要包括以下几个方面：1. 引擎和推进系统的振动：船舶的主机和推进系统在运行时会产生一定的振动，这是由于主机和推进系统的旋转部件不断进行均衡调速导致的。
这种振动不仅会对船舶的结构产生一定的影响，还会对船员的工作和生活环境造成一定的干扰。
2. 船体的振动：船体的振动是指船舶在航行过程中由于水流、波浪和航向变化等原因引起的振动。
这种振动主要来自于船体与水流和波浪的相互作用，它会对船舶的航行性能和稳定性产生一定的影响。
船体的振动还会对船员的工作和生活环境造成一定的干扰。
针对船舶振动问题，可以采取以下管理措施：1. 船舶设计时考虑振动特性：在船舶设计阶段，应该考虑船舶的振动特性，通过优化船体结构和设备布置等方式减少振动的产生。
在设计船舶的主机和推进系统时，也应该考虑到其振动特性，通过合理设计和均衡调速等方式控制振动的产生。
2. 合理调整船舶运行状态：在船舶运行时，可以通过调整船舶的航向、航速和船载等参数来减小振动的幅度和频率。
在遇到强风浪时，可以适当减速或改变航向来降低振动的产生。
3. 使用振动控制设备：在船舶上安装振动控制设备，例如振动减振器、振动补偿系统等，可以有效地减小船舶振动的幅度和频率。
这些设备通过主动或被动方式对船舶的振动进行控制，提高船舶的舒适性和安全性。
4. 加强船舶维护和检修：船舶在运行过程中，应定期对船体、设备和机械等进行维护和检修，确保其正常运行和振动特性的稳定。
应加强对船员的培训，提高其对船舶振动管理的认识和能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
船舶轴系横向（回转）振动的产生与危害船舶推进轴系在运转时，受到螺旋桨水动力、船体变形、润滑油膜等各种动态因素的影响，舰船推进轴系还可能会遭受到接触性爆炸、水下非接触性爆炸、自身武器发射时的反冲击债和的作用，将不可避免的产生振动。
根据世界各国规范要求，对于船舶推进轴系，必须进行振动校核计算，并提供相应的计算报告，以实现控制振动源，减小振动；隔离振源、保护设备和人员；并通过轴系振动研究，明确轴系振动各阶级临界转速，就可以避免共振，减弱系统响应等目的。
下面主要研究回转振动。
第二次世界大战后，一些商船，特别是美国“自由论”经常发生螺旋桨锥形大端龟裂折损，甚至出现螺旋桨落入海中的严重事故，由此引起人们的关注。
希腊人Panagogulos.E首先在1950年指出了事故的主要原因是：在船艉不均匀伴流场中运转的螺旋桨上作用有按叶频周期变化的流体力，使螺旋桨轴系产生回旋（横向）振动共振。
稍后，1952年，因国人Jasper.N.H在不同条件下也得出类似的结论。
在Panagogulos和Jasper研究并提出计算螺旋桨回旋（横向）振动固有频率的简化公式之后，在海洋商船轴系设计中多使回旋振动转速远在运转转速范围以外，因而使回旋振动共振引起的螺旋桨事故答题消除，回旋（横向）振动似乎已经不成问题。
随着船舶大型化的发展，在一些大功率船舶中，即使没有出现螺旋桨激振力增加，也可能使回旋振动响应大到不可忽略的程度。
这时，Panagogulos和Jasper提出的简单公式已不足以解决复杂问题。
基于一些研究，各船级社为保证轴系的安全运转，对回旋振动提出了明确要求。
目前国内外用来计算推进轴系横向振动的主要方法有：传递矩阵法、有限元法以及一些简化的计算方法。
如Panagopulos公式、Jasper公式、Rayleigh公式等。
对于船舶轴系的回旋振动，早期的定义是这样的：由于轴系旋转不平衡，以及推进器在不均匀尾流场中工作产生循环变化的问去力矩引起的周期性的弯曲变形的现象。
轴系旋转件的不平衡会产生回旋振动，但是实际上即使轴系旋转件完全平衡，在其匀速旋转的过程中受到扰动之后，旋转依然会发生回旋振动。
推荐轴系由于主机不均匀传递力矩、安装上的不对中、材料的不均匀、加工的不精确，以及自身重量的不平衡，可以产生轴系的扭转振动和横向震动：螺旋桨在船艉不均匀流场中旋转，产生不均匀推理和交变弯曲力矩，构成船艉不发的扰动源，可以引起船体的总振动和局部振动。
螺旋桨的激振力可以使船舶推进轴系产生扭转、横向、纵向以及这些振动形式的耦合。
此处由于一些船舶中安装有大型齿轮箱，齿轮传动过程中不均匀的传动力矩、安装上的误差、加工的不精确、齿轮形位公差等都可以队推进轴系产生各种激励因素。
轴系上的质量的不平衡离心力，以及作用在螺旋桨上的不均匀流场的流体激振力，将使轴系产生回转（横向）振动。
回旋振动实质上是指轴系旋转式轴及圆盘质量的旋转中心与其几何中心不中和，即转轴一方面以某一角速度饶其自身的集合中心线（机动扰度曲线）旋转，同时弯曲的几何中心线又以某一角速度绕支承中心线旋转。
前一种旋转相当于自转，后一种回旋相当于公转推进轴系回旋振动的激振力，来自于以下几个当面：（1）旋转质量不平衡离心力，轴系不见（包括中心轴。
艉轴、螺旋桨）由于制造工艺造成的质量偏心会造成轴系的不平衡离心力，尤其是螺旋桨行中的磨损或发生重大故障时会产生很大的不平衡离心力。
离心力以转轴速度沿轴的转向旋转，所引起的回旋称为一次回转，频率为轴频,l流体激振力频率为叶频及其倍频
（2）作用在螺旋桨上的流体激振力。
这类激振力产生的激励与计算方法在何生友和王国强的《螺旋桨激振力》中游详细的分析。
它的频率为叶频及其倍频，当轴系的叶片或者或n 倍叶片次固有频率与之相等时，将出现叶片共振，这是产生事故的主要原因（3）当转轴的抗弯曲刚度各向不同，机转轴绕两根主惯性主轴的惯性矩不同时，即使螺旋桨完全平衡，也可能产生频率为轴频两倍的二次激振力。
不过，在推进轴系中，转手的抗弯曲刚度一般可视为各向相同。
（4）轴系的扭转振动也会引起回旋振动，这些振动的偶河源是齿轮箱和螺旋桨。
轴系回旋振动是动力装置动力性能计算的一部分，严重的回旋振动引起的现象和事故有：
（1）螺旋桨轴锥形打断书产生过大的弯曲应力，该应力又会因螺旋桨轴端螺帽松动、桨在锥部振跳而加剧。
如果考虑到海水腐蚀作用引起的钢的弯曲疲劳极限急剧下降，则桨轴锥形大端将出现龟裂以至折损等重大疲劳破坏事故
（2）尾管轴承早期磨损过热，后轴承尾端有槌击状损坏，并导致轴承衬套得腐蚀，尾管密封装置泄露，达不到产品使用周期的要求
（3）船体特别是尾部的结构局部振动，支承轴承的振动记忆支座的松动
对于上述问题，我们避振措施主要下面几种:
(1)调频
猥琐调频，就是调整系统的固有频率，使严重的共振转速远离工作转速或常用转速。
(2)减少输入系统的激振能量
譬如柴油机和螺旋桨是两个激励源，减少其激励的能量即可以有效的避振。
（3）配置减振器
通常做法是将轴系中的一段切去，换上减振器，于是改变了那段轴的固有频率。
所以这种方法亦可以归类到调频范畴中。