船体振动大怎么解决

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-21 16:23

各位大神，结构和机舱布置，主尺度见图，螺旋桨与船底板间隙0.1米，螺旋桨上方船底板横向水平，电机功率45千瓦两台，尾轴水平距离2.2米，螺旋桨直径540mm，电机转速1000转，螺旋桨转速1000，航行时750转时振动不明显，到800至1000转，舵机舱振动很明显，人站在舵机舱能感觉到脚部发麻，客舱区域因振动得传递有一种锤子敲击的耳鸣感，舵机舱加支柱，机舱加支柱振动无减小。而且在浅水区域振动放大。请教一下是什么原因导致，怎么解决这个振动问题。

留得残荷听雨声 · 发表于 2019-6-21 18:19

   因转速高、轴太长(轴线精度差)、船体刚性差(船体外人字架与船体的刚性很关键)以及螺旋桨1000转时的动平衡不合格都是导致振动因素。如果其它因素都不好动，改变螺旋桨转数(按750转或再低设计螺旋桨参数)修改成本较小。
   另:看轴线倾斜角有些大、舵叶面积与螺旋桨转数不太匹配。轴线作用力没处于舵叶中部，舵效差。
      仅供参考。

东南西北风 · 发表于 2019-6-21 23:44

应该明确轴系振动和船体振动的关系。如果轴系振动只是传递到船体，那轴系振动应该更剧烈。如果轴系振动在各个转速变化不大，那么应该是轴系的频率接近船体的频率，产生剧烈振动。水浅处的振动大可能因为深水比浅水对船体的阻尼大，会降低振幅，我是这么认为的。
建议对轴系（包括电机、轴和螺旋桨）横向振动进行一遍自由振动和强迫振动计算。看一下是不是设计的问题。这个可以通过一般的有限元分析软件就可以做。在船体振动很剧烈的情况下，估计振动测量意义不大，所以，推荐进行计算。当然，如果在陆地上有试验台，可以进行一下振动测量轴承载荷。这样你可以比较出来，到底是不是轴系振动传递至船体引起船体振动。动平衡也是必要的，不过，既然都上船了，动平衡应该合格。

如果自由振动计算的固有频率不在800rpm~1000rpm之间，且强迫振动800~1000RPM和750RPM的振幅相差不大，且动平衡没有问题，那就是800~1000rpm（13.3~16.7Hz）可能和船体的固有频率接近了。这种情况就比较棘手了。

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-22 09:18

东南西北风发表于 2019-6-21 23:44
应该明确轴系振动和船体振动的关系。如果轴系振动只是传递到船体，那轴系振动应该更剧烈。如果轴系振动在各 ...

请教一下，如果是因轴系振动传递至船体导致，尾轴穿过处船底和人字架穿过船底两个地方，会不会后者导致的振动会大一点

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-22 09:23

留得残荷听雨声发表于 2019-6-21 18:19
因转速高、轴太长(轴线精度差)、船体刚性差(船体外人字架与船体的刚性很关键)以及螺旋桨1000转时的动 ...

其实在750转时，航速就已经达到设计航速，我也很郁闷轮机电气工程师为什么要弄一个1000转的电机，去年也造过四条类似船型，电机转速只有750，结构类似，振动很小。那个桨叶大一点，四叶桨。螺旋桨敞水时，会不会导致压浪板振动，然后加大船体振动呢。这个应该不大吧

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-22 09:30

东南西北风发表于 2019-6-21 23:44
应该明确轴系振动和船体振动的关系。如果轴系振动只是传递到船体，那轴系振动应该更剧烈。如果轴系振动在各 ...

本船型一共造了两条，都存在这个问题，如果涂阻尼是否有所减弱，在尾轴穿过处四周船底板和人字架穿过处四周船底板涂装

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-22 10:01

路过的各位大神各抒己见啊

东南西北风 · 发表于 2019-6-22 12:02

honeyzjc007 发表于 2019-6-22 09:18
请教一下，如果是因轴系振动传递至船体导致，尾轴穿过处船底和人字架穿过船底两个地方，会不会后者导致的 ...

如果横向振动产生共振，那其有一阶固有频率落在800-1000rpm.
也可能在800-1000rpm时，强迫振动本来就是剧列的。你需要计算来确认，逐步排除。
横向振动是通过轴承传递至船体，所以，轴承艉轴管都会传递振动。

sanshandaobojue · 发表于 2019-6-23 14:15

螺旋桨桨叶导致舵机仓震动,可以加隔离减震水舱,或者减小螺旋桨直径。噪声和振动是不一样的，需要现场测试，并提出修改方案。

leemine1983 · 发表于 2019-6-24 11:29

增加一些结构就可以了。

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-24 11:32

sanshandaobojue 发表于 2019-6-23 14:15
螺旋桨桨叶导致舵机仓震动,可以加隔离减震水舱,或者减小螺旋桨直径。噪声和振动是不一样的，需要现场测试 ...

空间比较小，如果加隔离舱，加哪个位置比较合适，没做过

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-24 11:33

leemine1983 发表于 2019-6-24 11:29
增加一些结构就可以了。

是计划把螺旋桨上方加些结构，等待加了后看看情况有没有改善

leemine1983 · 发表于 2019-6-24 12:57

主结构强度应该差不多，船级社退审的问题不大，加结构主要是避开共振区的考虑。

shhu888 · 发表于 2019-6-25 20:48

是不是螺旋桨的空泡问题？

honeyzjc007 · 发表于 2019-6-26 10:55

螺旋桨换成四叶以后，振动基本没有了，应该是三叶桨导致人字架振动带动的舵机舱振动，谢谢各位大神的发言，谢谢