軸系縱振控制下的螺旋槳-軸系-殼體耦合振動(dòng)與聲輻射研究.pdf

1、為了有效地控制殼體的振動(dòng)和聲輻射，特別是對(duì)于振動(dòng)的低頻部分，必須綜合考慮螺旋槳-軸系-殼體耦合系統(tǒng)振動(dòng)能量的傳遞和耦合效應(yīng)。推進(jìn)軸系縱向振動(dòng)是引起殼體聲輻射的重要因素，所以，降低殼體聲輻射的有效方法是降低軸系傳到殼體的縱向振動(dòng)。關(guān)于軸系縱向振動(dòng)對(duì)殼體振動(dòng)聲輻射的影響取得了一些成果，但對(duì)于縱振控制還沒有進(jìn)行深入的研究，所以，論文將建立螺旋槳-軸系-殼體耦合系統(tǒng)的有限元模型，對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)和傳遞特性分析，在此基礎(chǔ)上，分別通過被動(dòng)、主動(dòng)和主被動(dòng)

2、結(jié)合的方法對(duì)耦合系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)控制，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證縱振控制器對(duì)軸系縱向振動(dòng)的衰減效果，為耦合系統(tǒng)振動(dòng)噪聲控制提供參考。
　　第一章：主要介紹了研究背景和意義，從推進(jìn)軸系、結(jié)構(gòu)振動(dòng)和聲輻射以及振動(dòng)控制等方面回顧了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和成果。
　　第二章：建立了螺旋槳-軸系子系統(tǒng)模型，對(duì)其進(jìn)行分析得到固有振動(dòng)特性和典型模態(tài)，然后將其與殼體耦合得到螺旋槳-軸系-殼體耦合系統(tǒng)模型，研究耦合系統(tǒng)的固有振動(dòng)特性以及螺旋槳激勵(lì)力下由推進(jìn)軸系傳到

3、殼體的傳遞特性。
　　第三章：推進(jìn)軸系的縱向振動(dòng)是引起殼體聲輻射的重要因素，所以，降低殼體聲輻射的有效方法是降低軸系傳到殼體的縱向振動(dòng)。為此，分別通過被動(dòng)、主動(dòng)和主被動(dòng)結(jié)合的方法對(duì)螺旋槳-軸系-殼體耦合系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)控制。對(duì)于被動(dòng)式，一種比較可行的途徑是通過安裝動(dòng)力吸振器，利用最優(yōu)同調(diào)以及最優(yōu)阻尼條件對(duì)動(dòng)力吸振器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，然后加到耦合系統(tǒng)中對(duì)軸系第一階和第二階縱振進(jìn)行控制，可以發(fā)現(xiàn)縱向振動(dòng)得到有效抑制，但被動(dòng)控制只在特定頻帶有控

4、制效果，因此有必要研究主動(dòng)控制；通過安裝電磁作動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制，為了降低電磁作動(dòng)器的漏磁，增加作動(dòng)力，提出一種采用雙線圈的對(duì)稱型電磁作動(dòng)器，并進(jìn)行電磁分析。采用主動(dòng)阻尼的方式對(duì)螺旋槳-軸系-殼體耦合系統(tǒng)進(jìn)行控制，發(fā)現(xiàn)低頻段的縱向振動(dòng)得到有效抑制；將主動(dòng)隔振器與動(dòng)力吸振器結(jié)合起來，對(duì)耦合系統(tǒng)中進(jìn)行控制，發(fā)現(xiàn)結(jié)果比單獨(dú)的主動(dòng)控制效果更好。
　　第四章：針對(duì)被動(dòng)、主動(dòng)和主被動(dòng)結(jié)合三種方式控制下的耦合系統(tǒng)模型分別進(jìn)行振動(dòng)聲輻射分析，發(fā)現(xiàn)

5、被動(dòng)控制對(duì)耦合系統(tǒng)特定頻率的聲輻射有很好的控制效果，主動(dòng)控制可以有效抑制低頻段的縱向振動(dòng)，而主被動(dòng)控制可以獲得比單獨(dú)的主動(dòng)控制更好的效果。
　　第五章：通過實(shí)驗(yàn)研究縱振控制器安裝前后的軸承座特性、縱振控制器頻響特性以及縱向振動(dòng)控制對(duì)軸系振動(dòng)的抑制效果。推力軸承座振動(dòng)特性測(cè)試，獲得軸系在轉(zhuǎn)動(dòng)條件下的縱向振動(dòng)特征以及軸承座頻響特性，評(píng)價(jià)縱振控制器對(duì)基座特性的影響；控制器特性測(cè)試，獲取控制器在安裝條件下的外特性—輸出力特性、諧波抑制比；