船舶推进轴系纵向振动共振转换器的优化设计
船舶推进轴系纵向振动共振转换器的优化设计胡泽超;何琳;徐伟;李正民;赵兴乾【摘要】[目的]在推力轴承上集成共振转换器(RC)可以改变轴系纵向振动的传递路径,衰减传递到基座的响应使轴系的固有频率避开螺旋桨叶频及其倍叶频激励力,从而实现减振、调频的目的.[方法]为此,建立推进轴系纵向振动的力学模型,基于传递矩阵法计算桨轴系统的振动响应,以力传递率为指标,分析RC的主要参数对推进轴系隔振效果的影响,分别采用最大值最小化方法和曲线面积最小的参数修正方法,对RC的主要参数进行优化设计.[结果]研究结果表明:加装RC后,轴系的隔振效果得到了明显的改善,采用曲线面积最小修正的优化设计方法可使RC的减振调频效果更佳.[结论]通过对RC结构参数的合理设计能使减振系统获得优良的隔振效果.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2019(014)001【总页数】7页(P107-113)【关键词】共振转换器;推进轴系;传递矩阵法;纵向振动【作者】胡泽超;何琳;徐伟;李正民;赵兴乾【作者单位】海军工程大学振动噪声研究所,湖北武汉430033;船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430033;海军工程大学振动噪声研究所,湖北武汉430033;船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430033;海军工程大学振动噪声研究所,湖北武汉430033;船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430033;海军工程大学振动噪声研究所,湖北武汉430033;船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430033;海军工程大学振动噪声研究所,湖北武汉430033;船舶振动噪声重点实验室,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U664.20 引言在不均匀伴流场下，螺旋桨的周期性运转产生的脉动激励力是船舶在中高速航行时的主要噪声源。
该纵向激励力通过推力轴承传递至船体，会引起轴系及船体的振动，影响船舶的运行安全，降低船体的声学性能。
为了减小纵向激励力向船体的传递，可在轴系上安装减振器。
考虑到推力轴承传递大推力、小位移的特性，需要设计一种刚度低、阻力大的隔振装置。
液压减振装置利用流体的可压缩性来调整系统的刚度和阻尼，通过合理的设计，可使推进轴系的动态特性满足指标要求。
在推力轴承处安装共振转换器（Resonance Changer，RC）不仅能调节推进轴系的纵向固有频率以偏离螺旋桨的脉动激励频率，还能降低船体艉部的纵向振动响应，达到实现隔振的目的。
Goodwin［1］认为，RC可等效为一种质量―弹簧―阻尼单元，据此设计了一种能在特定频段内降低轴系纵向振动的液压减振装置。
Dylejko等［2］和Li等［3］利用传递矩阵法建立了桨―轴―艇体系统的数学模型，分析了RC的主要参数对桨轴系统力传递率的影响。
李良伟等［4］和王珺等［5］运用动力谐调消振理论对RC进行了优化设计，得到了RC的最优固有频率比和阻尼比，但分析模型较为简单，应用范围有限。
本文拟建立桨轴系统纵向振动的力学模型，采用传递矩阵法，计算螺旋桨激励力传递到壳体的振动响应；以力传递率为指标，分析RC的活塞缸直径d0，连接管长度l1和直径d1及油箱体积V1的变化对桨轴系统隔振效果的影响，分别采用力传递率最大值最小化方法和力传递率与坐标轴围成的面积最小修正法，对RC的主要参数进行优化设计。
1 RC的动力学模型RC由充满油液的油箱、外接管系和活塞缸组成，装置内的工作流体可以改变轴系的纵向刚度和阻尼［6］。
图1为RC的原理模型，其中，P为活塞两侧的压力差，x0和x1为活塞缸两端的位移。
图1 RC结构简图Fig.1 Structure diagram of RC为了便于推导RC的动力学方程，需作出如下假设［7］：1）油箱壁是刚性的，流体的压缩全部发生在油箱内；2）连接管内的流体处于层流状态；3）管内的流体可视为集中质量；4）流体的水力有效长度等于连接管的实际长度；5）不考虑管道中的压缩效应。
根据假设条件，由D'Alembert原理可知，活塞缸内作用于连接管上的压力等于连接管中油受到的惯性力、连接管内的阻尼力以及压缩油箱内的油所需力之和，则RC的动力学方程可描述为式中：分别为活塞缸与连接管的截面积；B1为油的体积模量；μ1和ρ1分别为油的粘度和密度；0,0和1,1分别为活塞缸两端的速度、加速度。
将式（1）两端同乘A0/A1，得其中，Mh，Kh和Ch分别为RC的质量、刚度和阻尼，则可将式（2）转换成质量―弹簧―阻尼的数学模型：式中，F0为活塞受到的外力。
2 桨轴系统纵振数学模型桨轴系统纵向振动的力学模型如图2所示，模型可分解为5个子系统，每个子系统均可以用传递矩阵来表示元件左右两端纵向振动的传递关系。
图2中，下标p，t，c，b，h分别为螺旋桨、推力盘、联轴器、基座和RC，Mp，Mt，Mb，Mc分别为螺旋桨、推力盘、基座、联轴器的质量，K0和Kb分别为油膜和基座的刚度，C0为油膜的阻尼，Ls和Lse分别为艉轴的实际长度和有效长度，L为中间轴的长度，从螺旋桨至联轴器分别为1～5号单元，Ti（i=1，2，3，4，5）为其对应的单元传递矩阵，分别代表j单元左、右端面的位移响应和力响应，下标 j可用b，h，c，t，p替代。
图2 桨轴系统纵向振动力学模型Fig.2 Mechanical model of longitudinal vibration of propeller shafting2.1 轴系纵振的点传递矩阵考虑螺旋桨脉动激励力Fp的作用，桨轴系统的纵向传递矩阵应改写为T3×3的形式，式（4）～式（7）为桨轴系统各子系统的传递矩阵：式中：k=ω c，为轴（尾轴和中间轴的材料属性及截面积均相同）的纵向波数，其中ω为角频率,，为轴的纵向波速，ρ为轴的密度；E和A分别为艉轴和中间轴的弹性模量和截面积。
螺旋桨和联轴器可视为集中质量块。
由于艉轴较长，计算时一般需考虑其有效长度，相应的传递矩阵为T2。
集成RC的推力轴承可进一步分解为3个单元：推力盘、油膜和RC。
推力盘右端面至船体的传递矩阵方程可表示为式（8）：与基座连接的壳体刚度较大，可视为桨轴系统的刚性边界条件将其代入式（8），推导出的关系：式中，Ke为推力盘与壳体之间的等效刚度。
根据式（9），可将推力轴承—基座—壳体模型简化为如图3所示的等效力学模型，则与集成RC的推力轴承对应的传递矩阵T3可简化为式（10）：图3 推力轴承和基座的等效力学模型Fig.3 Equivalent mechanical model of thrust bearing and base2.2 轴系纵振响应计算在得到T1～T5各单元的传递矩阵后，依据边界条件，可对桨轴系统的振动响应进行求解。
式（11）为螺旋桨输入端至联轴器输出端的传递矩阵，其中 Tr，q表示T的第r行q列元素（1≤r，q≤3）。
当脉动激励力 Fp作用在螺旋桨上时，螺旋桨的左端面与联轴器的右端面可视为自由边界条件，将约束条件代入式（11），得式（13）和式（14）为螺旋桨输入端由基座至壳体的传递矩阵T′，其中T′r，q表示T′的第 r行 q列元素（1≤r，q≤3）。
将式（14）代入式（9），得到激励力通过桨轴系统传递到壳体的响应力Fb，由此可计算出桨轴系统的力传递率Tf=Fb/Fp。
3 RC结构的优化设计方法为了使桨轴系统具有良好的隔振效果，需要对RC进行参数设计。
合理的结构参数设计能使RC装置吸收桨轴系统的大部分振动能量，可将力传递率限制在一定范围内，使共振峰值较小；还能调节桨轴系统的固有频率从而避开螺旋桨叶频激励，实现减振和调频的目的。
本文以RC的l1，d0，d1和V1参数为设计目标，分别采用力传递率最大值最小化方法［9］和力传递率曲线面积最小修正法［10］，对RC的结构进行优化设计。
3.1 最大值最小化优化方法RC结构参数优化可表述为力传递率曲线峰值最大值最小化的设计问题，即通过某种算法，搜寻一组设计变量 (l1，d0，d1，V1)，使桨轴系统力传递率的多个峰值在分析频率范围内取最小值。
该优化方法可描述为式（16）：式中：a为纵向模态阶数；m为分析频带内力传递率峰值的个数。
最大值最小化的优化方法更关注力传递率峰值的变化情况，适用于对传递到壳体的力的幅值或对轴系强度有严格限制的约束条件的优化问题，因此，实质上是一种局部优化方法。
3.2 面积最小修正法对于每一组设计变量 (l1，d0，d1，V1)，力传递率曲线 Tf(l1，d0，d1，V1)与坐标轴 f 围成的面积记为，该方法可描述为即搜索在整个取值区间内的最小值所对应的 (l1，d0，d1，V1)。
该方法优化的是整个分析频带内的力传递率曲线，尽管曲线的局部峰值可能会有所增大，但能够在分析频段内改善桨轴系统的整体隔振效果，故是全局优化方法。
4 算例分析以某型船舶桨轴系统为例，计算的参数为：Mp=7 000 kg，Mc=1 000 kg，Mb=4 000 kg，Mt=500 kg，ρ1=860 kg/m3，ρ=7 850 kg/m3，E=200 GPa，A=0.02 m2，Ls=14.6 m，Lse=14 m，L=2 m，Kb=5×109N/m，B1=1.38 GPa，μ1=0.23 Pa·s，螺旋桨桨叶数m=7。
根据实验数据，油膜刚度K0和阻尼C0与转速n和螺旋桨所受载荷F有关。
当F=200 kN时，K0和C0随转速的变化曲线如图4所示。
取n=220 r/min（对应叶频为25.7 Hz），对应的K0=1.4×1010N/m，C0=6.5×108N·s/m。
初步设计的RC参数为l1=1 m，d0=0.06 m，d1=0.01 m，V1=1.6 L。
图4 油膜刚度和阻尼随转速的变化曲线Fig.4 Variation curve of oil film stiffness and damping with rotating speedRC的l1，d0，d1，V1参数对桨轴系统隔振效果的影响如图5所示。
由图可知，未加RC时，桨轴系统在30和132 Hz附近出现系统前两阶共振峰，且第1阶共振峰值较大。
与未加装RC系统的力传递率曲线对比，加装RC后桨轴系统的第1阶模态峰值转化成了两阶峰值更小的低阶模态，分别在未加装RC的第1阶模态频率两侧。
显然，在0～200 Hz分析频带内，RC对桨轴系统的前两阶模态影响较大。
图5 RC主要参数对桨轴系统隔振效果的影响Fig.5 Influence of RC's main parameters on vibration isolation effect of propeller shafting system根据RC的 Mh，Kh，Ch和ωh频率随参数l1，d0，d1，V1的变化趋势，可得出以下结论：1）随着l1增大，RC等效阻尼Ch增大，桨轴系统力传递率的峰值相应减小。
船舶推进轴系振动与功率测量系统设计
船舶推进轴系振动与功率测量系统设计为了确保船舶推进轴系运转平稳，减少振动干扰和提高发动机的效率，需要设计一套船舶推进轴系振动与功率测量系统。
该系统的设计需要包含以下三个方面：传感器选型、信号采集与处理、功率计算与输出。
首先，需要选用合适的传感器来实时监测船舶推进轴系的振动情况。
常见的传感器包括加速度计、速度计和应变计等等，选型应根据实际需求来确定。
加速度计可以监测推进轴系产生的加速度，速度计可以测量推进轴系的转速和位移速度，应变计则可以测量轴系的应变和转角。
不同的传感器能够提供不同的振动信息，因此在实际应用中需要综合考虑选型。
其次，需要进行信号采集和处理，将传感器获取的信号转换为数字信号。
采集芯片通常具有高精度、低功耗等特点，可以实现自动化采集和处理。
通过数字信号的分析和处理，可以得到推进轴系的振动状态，如振幅、频率、相位等。
此外，应该采用合适的滤波算法，去除干扰噪声，提高数据精度和信噪比。
最后，需要对传感器采集的数据进行功率计算与输出。
在推进轴系振动传感器安装位置，选用功率计可以实现船舶推进系统整体功率的测量。
电能转换装置会将机械能转换为电能，在处理该电能信号时，船舶推进轴系功率就可以得到评估。
根据实际需要，还可以增加多个功率计进行多点监测，以减少数据偏差并提高可靠性。
同时，需要将测量数据实时反馈给船长或操作员，以便进行早期预警和问题排查。
综上，设计一套船舶推进轴系振动与功率测量系统，需要选用合适的传感器进行振动检测，进行信号采集和处理，然后实现功率计算与输出。
在实现船舶推进轴系振动与功率测量系统时应根据实际情况选择合适的设备和测量方法，以有效地减少船舶推进系统故障，提高整个系统的效率和可靠性。
为了进行数据分析，我们需要首先收集与船舶推进轴系振动与功率测量有关的数据，主要包括以下几个方面：1. 推进轴系振动数据：包括振幅、频率、相位等参数，可通过安装合适的传感器进行实时采集。
2. 发动机功率输出数据：体现了发动机输出的机械能，可以通过对发动机的操作和控制来改变功率输出。
推进轴系纵向振动主动控制技术综述
推进轴系纵向振动主动控制技术综述黄志伟【摘要】螺旋桨激励力引起的桨-轴-艇耦合系统低频振动为舰船声辐射的主要组成之一,一般难以有效抑制,已成为制约舰船声隐身性能提升的重要问题.目前抑制舰船低频振动声辐射的有效手段是减小螺旋桨激励力通过轴系向艇体传递,而主动控制由于在低频振动控制方面具有较强的优越性,自然地成为一条重要的新途径,为此急需开展轴系纵向振动主动控制相关技术研究.本文详细总结了国内外舰船轴系纵向振动产生机理、控制方案及主要差距,论述了轴系纵向振动主动控制基本原理与建模方法,首次系统阐述了适合工程应用的轴系纵向振动主动控制策略及自适应算法,给出了轴系纵向振动主动控制试验验证案例,结果表明主动控制效果明显,并基于现有研究成果对舰船轴系纵向振动主动控制技术未来的发展方向提出建议,为解决舰船低频振动声辐射问题提供参考和指导.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】8页(P1-8)【关键词】轴系纵向振动;主动控制;控制策略【作者】黄志伟【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】U664.330 引言舰船性能的先进性以及战斗使命的完成度，在很大程度上取决于其声隐身性能[1]。
为此，世界海军强国均在不遗余力地开展舰船声隐身性能研究。
由螺旋桨激励、推进轴系传递而引起的艇体振动问题，是产生舰船水下声辐射、特别是低频声辐射的重要原因[2]。
理论上，通过改进舰船线型来改善尾部伴流场及改进螺旋桨设计以减小激振力，是提高舰船声隐身性能的根本途径，但舰船尾部伴流场和螺旋桨激励特性极其复杂，即使七叶大侧斜螺旋桨，其激励力仍然不小，主要形成以10～200 Hz范围内低频宽带为主的艇体声辐射[3]，目前主要依靠经验和试验来逐步改善螺旋桨激励特性。
另一方面，通过优化艇体结构来避免系统共振也存在许多困难[4]。
推进轴系是螺旋桨工作时引起的激振力向艇体传播的主要途径。
船舶推力轴承纵向液压减振技术研究
船舶推力轴承纵向液压减振技术研究船舶推力轴承纵向液压减振技术研究船舶作为一种运输工具，需要经常在海洋环境中进行运输，受到较大的海浪影响，这就使得船舶在海上行驶时，很容易产生振动。
这种振动如果不加以有效的控制，将会对船舶结构及设备的正常运行造成影响。
因此，研究船舶推力轴承纵向液压减振技术，可以有效降低船舶的振动水平，保障船舶运输的安全和稳定。
船舶推力轴承纵向液压减振技术，是采用液压缸和减振器的组合来达到减振的效果。
具体而言，可以分为两个步骤：一是通过液压缸调整推力轴承的位置，使其达到合适的位置，减小因偏离正常位置产生的振动。
二是通过减振器进行较大振动的消除，以降低船舶振动水平。
在实际执行过程中，首先需要确定一套合适的控制方案，在保证操作简单稳定的前提下，达到减振效果的最大化。
对于传统的控制方案，液压缸的位置控制一般采用比例积分控制，减振器的控制则采用纯比例控制，但这两种方法的控制精度和稳定性相比并不理想，容易出现较大的灵敏度和因噪声等非线性因素引起的过度响应。
因此，需要采用更优化的控制算法来解决这些问题。
提高船舶推力轴承纵向液压减振技术的效果，需要从多个角度进行优化，如调整推力轴承的位置，采用更加高效的减振器材料，并且研发更加先进的传感器来提高对振动数据的采集和处理。
总之，船舶推力轴承纵向液压减振技术研究对于提高船舶的稳定性和安全性具有重要意义，可以有效降低船舶的振动水平，提高船舶的运输效率和经济效益。
因此，需要不断深入研究和优化相关技术，在实际应用中发挥其最大的效果。
船舶推力轴承纵向液压减振技术是一项需要进行大量实验和测试的技术，为了更好地了解该技术的效果和优化方向，需要收集和分析相关数据。
一般来说，可以收集和分析以下数据：1. 船舶振动数据：通过传感器采集船舶在不同海况下的振动数据，包括振动频率、幅度等。
这些数据可以反映出船舶在海上行驶时受到的振动影响的大小和分布情况，为优化减振方案提供数据支持。
船舶轴系的振动与控制分析船舶专业毕业设计毕业论文
船舶轴系的振动与控制分析摘要本文主要进行船舶轴系振动的模态分析（固有频率与固有振型），通过MATLAB 平台实现了船舶轴系纵向振动模态计算的通用程序，并且分别应用该通用程序与ANSYS中的模态分析计算了船舶轴系扭转振动与纵向振动（给定轴系）的模态，并对所计算的结果进行了对比与分析。
同时，本文也介绍了船舶轴系强迫振动的计算以及船舶轴系振动的控制分析。
本文以船舶推进轴系的振动为研究对象，查阅了国内外大量文献，首先介绍了船舶推进轴系振动的分类，接着以一种通俗的方式阐述了各种振动的机理。
其次论述了轴系振动计算的几种常用的方法：霍尔兹法、传递矩阵法与有限元法。
接着论证了传递矩阵法的可用性，以及在什么情况下使用该方法可以达到所需的精度要求。
然后通过MATLAB平台实现了船舶轴系振动（包括扭转振动与纵向振动）的通用程序。
紧随其后，使用该程序计算了一个扭转振动与纵向振动的实例，再后来使用ANSYS对同样的例子进行了计算分析，通过比对，证实了通过MATLAB平台实现的通用程序计算的结果是令人满意的。
随后介绍了轴系的强迫振动及计算强迫振动的传递矩阵法，并给出了该方法的一个简单的算例，之后介绍了避振的几种思路。
最后对研究成果和有关问题进行了总结，对研究中的不足作了说明，对今后的工作做出了展望。
关键词：纵向振动，传递矩阵法，有限元法，通用程序，强迫振动Analysis of Vibration and ControlOn Ship ShaftingAbstractThis paper is mainly researching the vibration characteristics on ship shafting (natural frequencies and mode shapes). Through the platform of MATLAB, we get the general program which can calculate the mode of the longitudinal vibration and torsional vibration on ship shafting, and using this general program, an instance is calculated. ANSYS is applied to, too. And then both of the calculated results were compared and analyzed. At the same time, the paper also describes the calculation of the forced oscillation of ship shafting and the analysis of ship shaft vibration control.In this paper, viewing vibration of ship propulsion shafting as the research object, I consulted relevant data at home and abroad. First, I have introduced the classification of ship propulsion shafting vibration, and then described in a easy manner to various vibration mechanism.Next, several commonly used methods to vibration calculations are discussed: the Holzer method, the transfer matrix method and the finite element method.Then the availability of the transfer matrix method is demonstrated, and also is the required precision when we can achieve by the method.After that, through the platform of MATLAB, we get the general program which can calculate the mode of the vibration (including the longitudinal and the torsional vibration) vibration on ship shafting. Then we use the general program to calculate an instance of longitudinal and torsional vibration. And then we use ANSYS to calculate the same example. By comparison, we confirm the results by the general program through MATLAB platform are satisfactory.Then we introduce the forced vibration of ship shafting and the transfer matrix method of the forced vibration, and a simple example is showed, after that we introduce several ideas to avoid vibration.Finally, a summary about the achievement and problems is presented. An explanation of imperfectness in the study and pieces of advisement for the future work is given.Key words: Longitudinal Vibration，Transfer Matrix Method，Finite Element Method，General Program, Forced Vibration目录摘要........................................................................................................................ I ABSTRACT ................................................................................................................. I I 目录 ................................................................................................................ III 一绪论 (1)1.课题研究的目的和意义 (1)2.国内外研究概况 (2)3.本文主要工作 (3)二船舶轴系振动简介 (5)1.纵向振动 (5)2.扭转振动 (6)3.回旋振动 (7)三轴系振动计算方法 (9)1.霍尔兹（Holzer）法 (9)2.传递矩阵法 (11)3.有限元法 (19)四轴系振动通用程序实现 (23)1.船舶轴系的构造 (23)2.轴系振动通用程序实现 (25)3.轴系振动通用程序的应用与检验 (28)五船舶轴系振动的控制 (46)1.船舶轴系的强迫振动 (46)2.船舶轴系强迫振动的传递矩阵法 (46)3.强迫振动算例 (48)4.船舶轴系避振措施 (50)六总结 (52)1.结论 (52)2.设计评价和展望 (52)致谢 (53)附录 (54)参考文献 (62)一绪论1.课题研究的目的和意义声明：本论文中除特殊说明之外出现的所有物理量的单位均为国际制单位，即长度为米，时间为秒，质量为千克等。
船舶推进轴系振动与功率测量系统设计
船舶推进轴系振动与功率测量系统设计
朱永祥
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2014(036)012
【摘要】传动轴系的功率和振动测试是船舶动力测试的主要内容,决定着船舶的整体性能,甚至影响到船舶航行的安全和可靠.本文基于信号分析和处理技术,设计船舶推进轴系振动与功率测量装置,能够对轴系功率和振动信号进行精确测量.采用设计的船舶推进轴系功率测量系统进行某船舶的轴功率和轴系振动测试实验.实验结果表明,本系统所测轴系纵向振动和回旋振动共振转速误差分别小于1.24％和1.09％,幅值误差分为小于1.23％和1.06％,峰峰值误差分别小于2.26％和2.13％,所测不同转速下轴心轨迹形状与理论轨迹趋向相吻合,满足实际测量要求.
【总页数】4页(P74-77)
【作者】朱永祥
【作者单位】南通航运职业技术学院,江苏南通226010
【正文语种】中文
【中图分类】U664.21
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减小船舶轴系纵向振动的动力减振器参数优化
减小船舶轴系纵向振动的动力减振器参数优化为了减小船舶轴系纵向振动，可以采用动力减振器进行优化。
动力减振器是一种通过消耗部分振动能量来降低机械系统振动幅度的装置，通常由质量块、弹簧和阻尼器等组成。
在船舶轴系上使用动力减振器可以有效地减小振动幅度，提高船舶的航行平稳性和舒适性，同时延长轴系零件的使用寿命，减少维护成本。
为了优化动力减振器的参数，首先需要对船舶的轴系振动情况进行详细的分析和评估。
通过使用传感器和振动测试仪器对轴系振动进行监测和数据采集，可以得到振动频率、振幅、相位等参数。
在了解了轴系振动的基本情况后，可以根据实际情况和需求，采取以下几种方法进行动力减振器参数优化：1.确定合适的质量块大小和布置方式。
质量块的大小和位置直接影响动力减振器的减振效果，通常应选择适当大小的质量块，并合理布置在轴系上。
在确定质量块的位置时，应考虑轴系振动的主要频率和振幅，找到最佳的安装位置。
2.选择合适的弹簧刚度。
弹簧的刚度对动力减振器的减振效果也有很大影响。
选择合适的弹簧刚度可以使动力减振器在振动频率范围内有较好的减振效果，降低轴系振动幅度。
在选择弹簧刚度时，应考虑轴系的质量、振动频率和振幅等因素。
3.优化阻尼器设计。
阻尼器可以有效地消耗部分振动能量，减小振幅并提高减振效果。
通过改变阻尼器的设计参数，如材料、尺寸和结构等，可以进一步优化动力减振器的性能，使其在轴系振动控制中发挥更好的作用。
4.考虑动力减振器的安装位置和数量。
根据实际情况和需求，可以考虑在轴系上安装多个动力减振器，以提高减振效果和稳定性。
同时，合理选择动力减振器的安装位置可以最大程度地减小轴系振动幅度，提高船舶的运行稳定性。
综合以上几点，通过对动力减振器参数进行优化设计，可以有效减小船舶轴系的纵向振动，提高船舶的航行平稳性和舒适性。
同时，动力减振器的优化设计也可以降低轴系零件的磨损和损坏，延长轴系的使用寿命，减少维护成本。
因此，在船舶设计和运行中，合理设计和优化动力减振器的参数是一项重要的工作，有助于提高船舶的整体性能和经济效益。
舰船轴系纵向减振器参数优化方法
摘 要： ［ 目的 ］ 轴 系 的纵 向振 动 是 引 起 船 体 振 动 的 重 要 因素 之 一 ， 安 装 纵 向减 振 器 能 有 效 减 小 轴 系 纵 向振 动 ，
进 而 控 制 船 体 的振 动 噪 声 ， 但 减 振 器 参 数 的 变 化会 引起 轴 系振 动 特性 的变 化 。 ［ 方 法 ］以某 轴 系 试 验 平 台 为研 究 对象 ， 建立有限元模型 ， 在 直 线 校 中状 态 下 ， 分 析 轴 系纵 向 刚度 与 其 纵 向 振 动 的 关 系 。在 此 基 础 上 ， 建立 该 轴 系 纵 向减 振 模 型 ， 对 减振器参数进行 无量纲化 ， 保持减振器 质量不变 ， 采 用 寻 优 算 法 求 解 减 振 器 的优 化 阻 尼 值 和 刚度值 。 ［ 结果 ］ 通 过 比 较 轴 系 纵 向减 振 器 参 数 优化 前 、 后 轴 系 的 纵 向振 动 频 域 响 应 情 况 ， 表 明减 振 器 参 数 优 化
Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ Ｌ ，Ｌ ＡＩ Ｇ Ｊ ，Ｚ Ｅ ＮＧ Ｆ Ｍ． Ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｔ ｕ ｄ ｉ ｎ ａ ｌ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ｓ ｈ ｉ ｐ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
期 刊 网址 ： Ｗ Ｗ Ｗ ． ｓ ｈ ｉ ｐ － ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ． ｃ ｏ ｎ ｌ
引 用格 式 ： 刘金林 ， 赖国军 ， 曾凡 明 ． 舰 船 轴 系 纵 向减 振 器 参 数 优 化 方 法 Ｅ Ｊ ］ ． 中 国舰 船 研 究 ， ２ ０ １ ７ ， １ ２ （ ３ ） ： １ ０ ５ — １ １ ０ ．
某型船推进轴系优化设计
大 扭 矩 、长 轴 系会 带 来 诸 多 问题 ，如 轴 承负 荷 高 、 负 荷 分 配 不 均 匀 、轴 系 强 度 要 求 高 、不 易 避 开 轴 系 振 动 、轴 系 校 核 困难 等 问 题 ，这 都 给 轴 系 的设
其主要任务是连接 主机与螺旋桨 ，将前者所产生的
扭矩 传递 给 后者 ，同时将 螺旋 桨 产生 的轴 向推 力通 过推 力轴 承传 给船 体 ， 以推 动船舶 的运 动 ¨ Ｊ 。因此 ，
推进 轴 系 的设 计在 船舶 设计 中起 着关 键性 作用 。
１ 优 化 设 计 说 明
１ ． １ 轴 系基本情况
进行 了 比较分析 ，得 出轴 系布置的初步优化 方案 。通过全 面的校 中、纵 向振动 和扭转 振动计算对初步优化方案进行 了进 一 步优化调 整 ，最终 实现该型船的推进轴系优化设计 。 ［ 关键词 ］船舶 ； 轴系 ； 优化 ； 回旋振动 ； 对 中 ［ 中图分类 号 ］ Ｕ ６ ６ ４ ． ２ １ ［ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ １ — ９ ８ ５ ５（ ２ ０ １ ４） ０ ４ — ０ ０ ５ ５ — ０ ６
该 船 为 双轴 系 ，本 文 主要 针 对 右轴 系 进 行 分 析 ，左轴 系 与之类 似 ，调距 桨 的配油 器安装 在齿 轮 箱 上 。右 轴 系 由 １ 根 螺旋 桨 轴 和 ５根 中 间轴 组 成 。
舰船轴系纵向减振器参数优化方法
LIU Jinlin，LAI Guojun，ZENG Fanming College of Power Engineering，Naval University of Engineering，Wuhan 430033，China
Abstract：The longitudinal vibration of the ship shaft system is the one of the most important factors of hull stern vibration, and it can be effectively minimized by installing a longitudinal vibration absorber. In this way, the vibration and noise of ships can be brought under control. However, the parameters of longitudinal vibration absorbers have a great influence on the vibration characteristics of the shaft system. As such, a certain shafting testing platform was studied as the object on which a finite model was built, and the relationship between longitudinal stiffness and longitudinal vibration in the shaft system was analyzed in a straight alignment state. Furthermore, a longitudinal damping model of the shaft system was built in which the parameters of the vibration absorber were non-dimensionalized, the weight of the vibration absorber was set as a constant, and an optimizing algorithm was used to calculate the optimized stiffness and damping coefficient of the vibration absorber. Finally, the longitudinal vibration frequency response of the shafting testing platform before and after optimizing the parameters of the longitudinal vibration absorber were compared, and the results indicated that the longitudinal vibration of the shafting testing platform was decreased effectively, which suggests that it could provide a theoretical foundation for the parameter optimization of longitudinal vibration absorbers. Key words：ship shaft system；longitudinal vibration；vibration absorber；parameter optimization
某型船推进轴系优化设计
某型船推进轴系优化设计万新斌;杨卫英【摘要】以满足CCS关于回旋振动的要求为基础，提出了适合某型船的多种轴系布置方案，从轴承负荷和轴系强度方面进行了比较分析，得出轴系布置的初步优化方案。
通过全面的校中、纵向振动和扭转振动计算对初步优化方案进行了进一步优化调整，最终实现该型船的推进轴系优化设计。
%Based on the whirling vibration requirements of CCS, this paper designs several shafting arrangements for a certain ship, and carries out the comparative analysis of the bear load and shafting strength for a preliminary optimization scheme of shafting arrangement. Through the comprehensive calculation of shafting alignment, longitudinal vibration and torsional vibration, it optimizes and adjusts the preliminary arrangement, and ifnally achieves the optimization design of the propulsion shafting for the ship.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P55-60)【关键词】船舶;轴系;优化;回旋振动;对中【作者】万新斌;杨卫英【作者单位】中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011【正文语种】中文【中图分类】U664.21引言主推进轴系是船舶推进系统的重要组成部分，其主要任务是连接主机与螺旋桨，将前者所产生的扭矩传递给后者，同时将螺旋桨产生的轴向推力通过推力轴承传给船体，以推动船舶的运动［1］。