横向激励下轴-壳耦合系统振动特性实验研究开题报告

全文总字数：8812字

1. 研究目的与意义（文献综述）

一．目的意义与研究现状

1.1 目的与意义

许多水下航行器的主要结构均为推进轴系与壳体的组合，由螺旋桨激励经由推进轴系传递到壳体的振动与噪声问题，直接关系到水下结构的隐蔽性与舒适性要求，因此国内外学者早已对水下结构的此类问题开展了大量的研究工作，但是目前，对轴系与壳体耦合振动问题的研究仅针对单一的轴系或壳体结构开展，如壳体结构的受迫振动特性及壳体结构参数的影响，轴系的横振计算及其影响因素研究等，而对轴系-壳体耦合振动开展的研究较少。螺旋桨在不均匀的流场中转动,叶片上会产生周期变化的阻力与升力,这些阻力与升力除了会在叶片上产生转矩与轴向推力，还会对螺旋桨产生水平、垂直方向的横推力以及轴向的脉动推力，这样就会使推进轴系产生横向和纵向的振动，并且这一类轴系的受迫振动将通过轴承传递到给壳体，从而引起壳体结构的振动,并产生水下辐射噪声，而舰船的振动越大其噪声越大，则隐蔽性越差，不利于舰船隐藏作战，同时会影响船上其他各仪器设备的正常工作，影响船员在船上正常生活，因此研究轴壳耦合振动的特性，并提出改进方案，以此来减小振动具有重大的意义。

2. 研究的基本内容与方案

二．研究主要内容

2.1. 研究目标

利用实验室提供的锥柱壳，信号采集器及其他设备，在模型轴的横向上，用力锤施加横向激励，每次从不同方向施加横向激励，将得到的信号数据导入电脑，通过matlab进行进行傅里叶变换，绘出不同方向的振动信号图线，再查阅资料，分析其振动特性。其中将旋转中由于重力作用产生的横向挠动力视作是轴端的横向激励，分析轴端的横向激励对壳体振动的作用，最后提出减小振动方案，旨在提高舰船工作性能及隐蔽性。

3. 研究计划与安排

一．进度安排

第1~2周：查阅相关资料，写出开题报告。第3周：结合论文题目有针对性地学习相关理论和软件。完成5000汉字以上的相关外文资料翻译，译文通顺、达意。第4~5周：学习了解实验相关仪器的使用及实验结果分析方法，设计实验方案。在教务处毕业设计系统中提交第一次阶段性报告。第6~8周：使用实验仪器完成横向激励下轴-壳耦合系统振动特性实验及数据采集。在教务处毕业设计系统中提交第二次阶段性报告。第9~11周：分析不同横向激励下，轴-壳耦合系统的横向振动特性。第12-14周：在教务处毕业设计系统中提交第三次阶段性报告，按《武汉理工大学本科生毕业设计（论文）工作管理办法》撰写论文初稿，统稿。第15~16周：按指导教师审核意见完成修改论文，修订设计图，查重（应小于20%），提交教务处毕业设计系统，准备答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

四．查阅文献

[1] arnold, r. and g. warburton, flexural vibrations of the walls of thin cylindrical shells having freely supported ends. proceedings of the royal society of london. series a. mathematical and physical sciences, 1949. 197(1049): p.238-256.