軸系縱振控制下的螺旋槳-軸系-殼體耦合振動與聲輻射研究.pdf

1、為了有效地控制殼體的振動和聲輻射，特別是對于振動的低頻部分，必須綜合考慮螺旋槳-軸系-殼體耦合系統(tǒng)振動能量的傳遞和耦合效應(yīng)。推進(jìn)軸系縱向振動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。關(guān)于軸系縱向振動對殼體振動聲輻射的影響取得了一些成果，但對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，對其進(jìn)行振動和傳遞特性分析，在此基礎(chǔ)上，分別通過被動、主動和主被動

2、結(jié)合的方法對耦合系統(tǒng)進(jìn)行振動控制，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證縱振控制器對軸系縱向振動的衰減效果，為耦合系統(tǒng)振動噪聲控制提供參考。
　　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)振動和聲輻射以及振動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，對其進(jìn)行分析得到固有振動特性和典型模態(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。為此，分別通過被動、主動和主被動結(jié)合的方法對螺旋槳-軸系-殼體耦合系統(tǒng)進(jìn)行振動控制。對于被動式，一種比較可行的途徑是通過安裝動力吸振器，利用最優(yōu)同調(diào)以及最優(yōu)阻尼條件對動力吸振器進(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)縱向振動得到有效抑制，但被動控制只在特定頻帶有控

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

5、被動控制對耦合系統(tǒng)特定頻率的聲輻射有很好的控制效果，主動控制可以有效抑制低頻段的縱向振動，而主被動控制可以獲得比單獨(dú)的主動控制更好的效果。
　　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控制對軸系振動的抑制效果。推力軸承座振動特性測試，獲得軸系在轉(zhuǎn)動條件下的縱向振動特征以及軸承座頻響特性，評價(jià)縱振控制器對基座特性的影響；控制器特性測試，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；