留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

隔振推力轴承振动能量泄漏的反演诊断

吴崇建 雷智洋 陈志刚 杜堃 李全超

吴崇建, 雷智洋, 陈志刚, 等. 隔振推力轴承振动能量泄漏的反演诊断[J]. 中国舰船研究, 2021, 16(5): 1–6 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02322
引用本文: 吴崇建, 雷智洋, 陈志刚, 等. 隔振推力轴承振动能量泄漏的反演诊断[J]. 中国舰船研究, 2021, 16(5): 1–6 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02322
WU C J, LEI Z Y, CHEN Z G, et al. Vibration energy leakage analysis and diagnosis of vibration-isolation thrust bearing[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2021, 16(5): 1–6 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02322
Citation: WU C J, LEI Z Y, CHEN Z G, et al. Vibration energy leakage analysis and diagnosis of vibration-isolation thrust bearing[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2021, 16(5): 1–6 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02322

隔振推力轴承振动能量泄漏的反演诊断

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02322
详细信息
    作者简介:

    吴崇建,男,1960年10月,博士,研究员,博士生导师,集团公司首席技术专家

    雷智洋,男,1990年7月,博士生,工程师

    陈志刚,男,1979年生,硕士,高级工程师

    通信作者:

    陈志刚

  • 中图分类号: U661.44

Vibration energy leakage analysis and diagnosis of vibration-isolation thrust bearing

  • 摘要:   目的  隔振推力轴承是用于轴系纵向振动控制的新装置。试验中,发现轴系传递特性与理论预报值差距大,经判断是某隔振推力轴承出现了较严重的振动能量泄漏。为追溯系统声学性能不佳的成因及确定优化改进方向,聚焦推力轴承弹性部件开展研究。  方法  以裸弹簧和隔振缸为研究对象,反演隔振推力轴承振动传递。基于隔振理论与动力学试验,建立螺旋弹簧隔振缸动力学模型,设计垂向试验台架。  结果  研究结果表明:螺旋弹簧共振峰尖锐、光滑,而隔振缸的共振峰平坦且伴有接触摩擦产生谐波成分;当存在接触摩擦时,产生了附度和附加阻尼,显著影响了隔振缸的传递特性。  结论  研究验证了螺旋弹簧隔振缸的动力学模型。理想状态下所得的螺旋弹簧传递特性可作为隔振缸的优化改进标杆,结论可为轴系隔振的优化改进提供理论支撑,具有重要的工程价值。
  • 图  1  轴系纵向振动响应的理论预估与试验测试结果对比

    Figure  1.  Longitudinal vibration response comparison of the shaft between theoretical and experimental results

    图  2  隔振缸剖面图

    Figure  2.  Section view of the coil spring cylinder

    图  3  国标GB/T 15168-2013中的动态特性试验方法

    Figure  3.  The dynamic property test method stipulated in the national standards of GB/T 15168-2013

    图  4  理论振动加速度响应($ {f_{\text{r}}} = 18.75\;{\text{Hz}} $)

    Figure  4.  Theoretical vibration acceleration response(${f_{\text{r}}} = 18.75\;{\text{Hz}}$)

    图  5  垂向M-K系统试验台架原理图

    Figure  5.  Schematic diagram of M - K vertical test system

    图  6  ${M_1} - K_1^ * $系统物理模型

    Figure  6.  Physical model of the ${M_1} - K_1^ * $ system

    图  7  垂向激振试验测试与理论分析结果对比

    Figure  7.  Comparison of experimental with theoretical results under vertical excitation

    图  8  隔振缸垂向激振试验结果

    Figure  8.  Experimental results of the coil spring cylinder under vertical excitation

    图  9  ${M_1} - K_1^ * - {K_2} - \xi $系统物理模型

    Figure  9.  Physical model of the ${M_1} - K_1^ * - {K_2} - \xi $ system

    图  10  改进后的加速度频响对比

    Figure  10.  Comparison of acceleration response after optimization

    图  11  改进后的位移频响对比

    Figure  11.  Comparison of displacement response after optimization

  • [1] 吴崇建, 王春旭, 陈志刚, 等. 螺旋桨低频振动声辐射特性研究——水母模态[J]. 中国舰船研究, 2020, 15(3): 75–80.

    WU C J, WANG C X, CHEN Z G, et al. The analysis of a propeller's low-frequency vibration and sound radiation characteristics: Jellyfish mode[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2020, 15(3): 75–80 (in Chinese).
    [2] 吴崇建, 雷智洋, 徐鑫彤, 等. 螺旋桨低频振动声辐射特性研究——水母效应[J]. 中国舰船研究, 2020, 15(5): 154–160.

    WU C J, LEI Z Y, XU X T, et al. Analysis of low-frequency propeller vibration and sound radiation characteristics: The Jellyfish effect[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2020, 15(5): 154–160 (in Chinese).
    [3] 华宏星, 俞强. 船舶艉部激励耦合振动噪声机理研究进展与展望[J]. 中国舰船研究, 2017, 12(4): 6–16. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.04.002

    HUAH X, YU Q. Structural and acoustic response due to excitation from ship stern: overview and suggestions for future research[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2017, 12(4): 6–16 (in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.04.002
    [4] 雷智洋, 苏金鹏, 华宏星. 小水线面双体船桨−轴−船体耦合振动和声辐射分析[J]. 振动与冲击, 2016, 35(21): 17–21.

    LEIZ Y, SUJ P, HUAH X. Vibration and sound radiation analysis for a propeller-shaft-hullcoupled system in a catamaran SWATH ship[J]. Journal of Vibration and Shock, 2016, 35(21): 17–21 (in Chinese).
    [5] 列夫科夫斯基. 螺旋桨噪声[M]. 鲁谦, 译. 武汉: 中国舰船研究设计中心, 2008.

    LEVKOVSKY. Propeller noise[M]. LU Q, trans. Wuhan: China Ship Development and Design Center, 2008(in Chinese).
    [6] WU C J, WANG H, LEI Z Y. Analyzing of sound radiation for a surface vessel under three directional broadband propeller excitation[C]//International Conference Navy and Shipbuilding Nowadays.St. Petersburg, Russia: [s.n.], 2019: 159-170.
    [7] 吴崇健, 胡刚义, 俞强, 等. 船舶轴系纵向减振器: 中国, ZL201010050498.4 [P]. 2014-08-13.

    WU C J, HU G Y, YU Q, et al. Longitudinal vibration isolator of ship shaft: CN, ZL201010050498.4[P]. 2014-08-13 (in Chinese).
    [8] 丘盛昌, 安琦. 圆柱螺旋弹簧横向刚度的计算方法[J]. 华东理工大学学报(自然科学版), 2015, 41(6): 846–851. doi: 10.3969/j.issn.1006-3080.2015.06.018

    QIUS C, AN Q. Calculation method of lateral stiffness of cylindrical helical spring[J]. Journal of East China University of Science and Technology (Natural Science Edition), 2015, 41(6): 846–851 (in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1006-3080.2015.06.018
  • 加载中
图(11)
计量
  • 文章访问数:  63
  • HTML全文浏览量:  15
  • PDF下载量:  0
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-18
  • 修回日期:  2021-05-17
  • 网络出版日期:  2021-05-26

目录

    /

    返回文章
    返回