大型船用齿轮箱系统动态性能分析方法研究
| 致谢 | 第1-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 目录 | 第12-16页 |
| 1 绪论 | 第16-33页 |
| ·课题背景及研究意义 | 第16-20页 |
| ·工程背景 | 第17页 |
| ·船用齿轮箱行业的国际国内竞争格局 | 第17-19页 |
| ·产业和产品面临的主要问题 | 第19-20页 |
| ·船用齿轮传动系统产业 | 第19页 |
| ·船用减速齿轮系统基础研究和技术问题 | 第19-20页 |
| ·国内外研究现状 | 第20-29页 |
| ·啮合齿轮传动系统动力学计算方法的国内外研究现状 | 第20-24页 |
| ·齿轮箱系统动态响应分析国内外研究现状 | 第24-26页 |
| ·船用齿轮箱抗冲击性能评估方法国内外研究现状 | 第26-29页 |
| ·本文研究内容 | 第29-33页 |
| 2 大型船用齿轮箱系统结构特点和基本参数 | 第33-48页 |
| ·齿轮箱所属类别及特点 | 第33-35页 |
| ·船用中速柴油机GW系列 | 第33-34页 |
| ·GWC型齿轮箱工作原理 | 第34-35页 |
| ·某大型船用齿轮箱系统参数 | 第35-40页 |
| ·齿轮箱系统结构参数 | 第35-37页 |
| ·轴承的等效刚度和阻尼 | 第37-40页 |
| ·齿轮箱系统加工过程与三维建模 | 第40-47页 |
| ·船用齿轮箱的加工过程 | 第40-42页 |
| ·三维实体建模 | 第42-47页 |
| ·本章小结 | 第47-48页 |
| 3 啮合齿轮转子的建模与计算 | 第48-77页 |
| ·引言 | 第48页 |
| ·部件的转子动力学描述 | 第48-60页 |
| ·圆盘单元 | 第49-50页 |
| ·轴段单元 | 第50-53页 |
| ·轴承单元 | 第53-55页 |
| ·啮合齿轮单元 | 第55-60页 |
| ·啮合齿轮传动系统的整体耦合方程 | 第60-62页 |
| ·啮合齿轮传动双平行轴系统 | 第60页 |
| ·啮合齿轮传动系统的耦合方法 | 第60-61页 |
| ·啮合齿轮转子系统运动微分方程 | 第61-62页 |
| ·大型船用齿轮箱啮合传动转子系统的描述 | 第62-65页 |
| ·啮合齿轮转子模型和参数 | 第62-64页 |
| ·轮齿啮合刚度和阻尼 | 第64-65页 |
| ·啮合齿轮转子动态性能计算 | 第65-75页 |
| ·临界转速 | 第65-69页 |
| ·振型 | 第69-71页 |
| ·轮齿啮合刚度对临界转速的影响 | 第71-72页 |
| ·耦合系统不平衡响应 | 第72-75页 |
| ·本章小结 | 第75-77页 |
| 4 大型船用齿轮箱系统的模态分析 | 第77-97页 |
| ·前言 | 第77页 |
| ·模态分析理论 | 第77-82页 |
| ·数学模型的建立 | 第78-81页 |
| ·Lanczos 法 | 第81-82页 |
| ·齿轮箱系统模态分析 | 第82-91页 |
| ·有限元模型及模态分析流程 | 第82-84页 |
| ·模态分析结果 | 第84-89页 |
| ·模拟传递性测试 | 第89-91页 |
| ·试验模态分析 | 第91-95页 |
| ·试验设备及测点分布 | 第91-92页 |
| ·模态测试 | 第92-94页 |
| ·模态实验结果及数据对比 | 第94-95页 |
| ·本章小结 | 第95-97页 |
| 5 大型船用齿轮箱系统的动态响应分析 | 第97-119页 |
| ·前言 | 第97-98页 |
| ·齿轮箱系统的动态激励 | 第98-104页 |
| ·齿轮啮合传动动力学方程 | 第98-99页 |
| ·刚度激励 | 第99-101页 |
| ·误差激励 | 第101-102页 |
| ·啮合冲击激励 | 第102-103页 |
| ·外部激励 | 第103-104页 |
| ·动态响应计算方法 | 第104-107页 |
| ·振型叠加法 | 第104-105页 |
| ·模态位移法 | 第105-106页 |
| ·模态加速度法 | 第106-107页 |
| ·动态响应仿真 | 第107-113页 |
| ·模拟传感器布置点 | 第107-108页 |
| ·动态响应仿真 | 第108-111页 |
| ·仿真数据分析 | 第111-113页 |
| ·大型船用齿轮箱系统振动实验 | 第113-118页 |
| ·振动测试 | 第113-115页 |
| ·振动烈度评估 | 第115-116页 |
| ·结构噪声评估 | 第116-118页 |
| ·本章小结 | 第118-119页 |
| 6 基于DDAM冲击谱值的抗冲击性能研究 | 第119-140页 |
| ·前言 | 第119页 |
| ·冲击响应谱分析方法 | 第119-125页 |
| ·冲击谱的设计方法 | 第120-121页 |
| ·设计冲击谱计算过程 | 第121-122页 |
| ·DDAM设计谱值的计算公式 | 第122-124页 |
| ·模态合成方法 | 第124-125页 |
| ·大型船用齿轮箱系统的响应谱分析 | 第125-129页 |
| ·齿轮箱系统的DDAM设计冲击谱 | 第125-127页 |
| ·齿轮箱系统响应谱分析计算结果 | 第127-129页 |
| ·齿轮箱系统的抗冲击性能评估 | 第129-134页 |
| ·齿轮箱系统关键组件静应力计算 | 第130-131页 |
| ·静、动应力的合成方法 | 第131-133页 |
| ·抗冲击性能评估 | 第133-134页 |
| ·齿轮箱系统抗冲击特性的时域计算方法研究 | 第134-138页 |
| ·冲击信号的衰减正弦拟合方法 | 第135-137页 |
| ·垂向冲击下的瞬态响应分析 | 第137-138页 |
| ·本章小结 | 第138-140页 |
| 7 基于动态分析的结构优化 | 第140-153页 |
| ·前言 | 第140页 |
| ·拓扑优化理论 | 第140-146页 |
| ·拓扑优化简介 | 第140-141页 |
| ·连续体结构拓扑优化的SIMP法 | 第141页 |
| ·SIMP法的数学模型 | 第141-142页 |
| ·多目标拓扑优化数学模型 | 第142-143页 |
| ·动态响应约束下的结构拓扑优化模型 | 第143-144页 |
| ·拓扑优化分析流程 | 第144-146页 |
| ·箱体结构拓扑优化设计 | 第146-152页 |
| ·箱体设计域的定义 | 第146-147页 |
| ·箱体拓扑优化分析 | 第147-148页 |
| ·箱体结构优化 | 第148-152页 |
| ·本章小结 | 第152-153页 |
| 8 总结与展望 | 第153-157页 |
| ·总结 | 第153-156页 |
| ·展望 | 第156-157页 |
| 参考文献 | 第157-169页 |
| 附录 | 第169-174页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第174页 |
