摘要：为研究对称切割法对船舶桨-轴系统回旋振动特性的影响,建立完整桨-轴系统、断叶桨-轴系统以及对称切割处理过的桨-轴系统,计入螺旋桨的陀螺效应,研究了3种模型的回旋振动特性。结果表明:单个桨叶折断以及对称切割处理,会提高桨-轴系统在该方向上的刚度,从而提高其正回旋固有频率;转速上升时,陀螺效应增大,3种模型的正回旋频率均不断增加,而逆回旋频率均不断降低,但3种模型的正回旋固有频率差距逐渐缩小,而逆回旋固有频率差距逐渐增大;桨叶折断增大了系统的不平衡度,导致后尾轴承处振动响应加剧,而对称切割处理可以有效降低系统的不平衡度,降低后尾轴承处的振动响应,提高航行安全。

摘要：为研究复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨在锤击激励以及非稳态激励条件下的结构模态固有特性和水下振动噪声特性,在设计的试验环境下,对处于水介质以及空气介质中的复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨5桨叶进行模态激励试验,得到两型螺旋桨各桨叶的固有频率、模态振型以及阻尼比,并分析两型桨5桨叶之间的差异;针对桨-轴系统在临界转速工况下出现空化而导致的异常振动噪声现象,选取螺旋桨发生空化前的辐射水声频谱,对两者进行了对比研究;另外,试验还模拟桨-轴系统在高速运转下的停车运行工况,对停车运行过程的振动噪声时频特性进行分析。试验研究结果表明:前3阶模态中,复合材料螺旋桨各桨叶之间的差异比铜质材料螺旋桨之间的差异要大,但两型桨叶的振型基本一致;螺旋桨发生空化时,产生的叶频及其倍频幅值放大了约2~10倍;停车运行过程中,变流速,变转速产生的变激励力是引起振动噪声时频变幅特性的主因。该研究成果对新材料、新工艺在船舶推进器声学设计有较好的指导作用,对螺旋桨在非稳态激励下的噪声源声学特性有全面认识。