Coupled vibration characteristics of a submarine propeller-shaft-hull system at low frequency

Abstract

The coupled longitudinal and transverse vibration characteristics of a submarine propeller-shaft-hull system at low frequency are studied in this paper. Two substructures, which are the propeller-shaft subsystem and the submarine hull, are first modelled using the finite element method. The two substructures are then connected through bearings, which are simplified as longitudinal and lateral springs and dampers. The modes, the natural frequencies and the coupled vibration characteristics of the two substructures and their synthesized system are simulated. An experiment studying the dynamic characteristics of a large-scale submarine test-rig is proceeded and compared with the numerical results, showing great consistency. Finally, transfer path analysis of the low frequency excitation forces using power flow method is discussed.

Визуаьное Моделирование Воздействия Вязкого Трения На Критические Частоты Крутильных Колебаний Гребного Вала Судна

“…Многие не обладают наглядными и быстрыми способами расчета и подбора необходимых при проектировании установки параметров ее элементов, составляющих сочетание системы автоматики дизеля и часто принимаемой в расчетах механической трех-массовой части (ТМЧ) комплекса [6,7,8]. Необходимо отметить, что при этом приходиться упрощать систему дифференциальных уравнений и уменьшать точность расчета [9,10,11].…”

“…В тоже время для расчета более сложных систем для определения резонансных частот необходимо применять методы, не обладающие наглядностью и требующие длительного подбора оптимальных составляющих пропульсивной установки [7,8,11,12]. Например, таким перспективным методом расчета является широко применяемый матричный метод.…”

System Identification and Dynamic Analysis of the Propulsion Shaft Systems Using Response Surface Optimization Technique

“…To account for overall ship hull structure vibration, a combination of several damping components was considered for total damping in their study. More on the dynamics studies in the propeller shaft system can be found in the literature [11][12][13].…”