船舶推进轴系振动检测装置研究

论文摘要

船舶推进轴系的振动测试是船舶检测的一项重要内容,只要当振动检测满足要求时,船舶轴系的设计方案才能获得批准。本文介绍了船舶轴系振动检测装置的研究意义,以及研究与发展的状况。同时讨论了单自由度系统和多自由度系统的振动理论知识。在理论知识的基础上对轴系进行模型的简化计算,得到轴系的计算参数如刚度、阻尼等。理论计算往往会存在较大的误差,必需以实际的测量数据来进行校正。本文还介绍了扭振、回旋振动的测量技术、传感器的选择、激振器的类型。具体研究了船舶轴系振动检测仪的硬件、软件设计。振动测量技术包括信号的采集原理、信号的预处理方法、A/D转换技术以及信号分析处理的方法。在振动检测装置系统的设计中我们以PC机为主控,通过串口向单片机发送指令信息,控制单片机按照界面选择项进行相应的操作。轴系的扭振、纵振和回旋振动的数据采集程序事先已经固化在单片机的RAM中。单片机控制CPLD(复杂的可编程逻辑器件)进行数据的处理,这样可以节约硬件资源和电路的延迟时间。该系统使用光电编码器实现扭振信号采集;电涡流传感器实现回旋信号实时精确的采集;FLASH实现数据文件的大量存储; USB接口实现单片机与PC机之间的高速数据传输。本文完成了模拟扭振实验项目、扭转振动激励的设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源及研究意义
• 1.2 轴系振动测量与分析的研究与发展状况
• 1.3 论文的基本内容
• 2 振动理论基础
• 2.1 振动的分类与研究方法
• 2.2 单自由度系统的振动
• 2.3 多自由度系统振动
• 3 船舶轴系振动检测分析的原理
• 3.1 船舶轴系振动测量与分析
• 3.2 振动测量原理
• 3.3 振动信号的分析处理方法
• 3.4 振动的误差分析
• 4 振动检测装置的总体设计
• 4.1 振动测量仪的基本组成
• 4.2 振动检测装置的硬件设计
• 4.3 系统软件设计
• 5 扭转振动模拟实验方案设计
• 5.1 实验系统的组成
• 5.2 扭振激励的设计
• 5.3 扭振模拟实验项目设计
• 结束语
• 致谢
• 参考文献