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| 大变形下轴向力对船舶推进轴系弯曲固有频率影响 |
| 邹冬林１，２，荀振宇３，花纯利１，２，塔 娜１，２，饶柱石１，２ |
１．上海交通大学振动、冲击、噪声研究所，上海 ２００２４０；
２．上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海 ２００２４０；
３．海军驻４２６厂军事代表室，辽宁大连 １１６００１ |
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| Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｘｉａｌｆｏｒｃｅｏｎｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｌａｔｅｒａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｈａｆｔｉｎｇ |
| ＺＯＵＤｏｎｇ-ｌｉｎ１，２，ＸＵＮＺｈｅｎ-ｙｕ３，ＨＵＡＣｈｕｎ-ｌｉ１，２，ＴＡＮａ１，２，ＲＡＯＺｈｕ-ｓｈｉ１，２ |
１．ＩｎｓｉｔｕｔｅｏｆＶｉｂｒａｔｉｏｎ，ＳｈｏｃｋａｎｄＮｏｉｓｅ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍａｎｄＶｉｂｒａｔｉｏｎ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；
３．ＴｈｅＮａｖｙＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＯｆｆｉｃｅｉｎ４２６Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６００１，Ｃｈｉｎａ |
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摘要 用牛顿法建立大变形下受轴向力的船舶推进轴系非线性动力学模型，并用多尺度方法求解。研究大变形
下轴向力对船舶推进轴系弯曲振动固有频率影响。结果表明，线性下轴向静推力使轴系弯曲振动固有频率降低；考虑大
变形时在几何非线性作用下轴向静推力使轴系弯曲振动固有频率增加；振动幅值较大时几何非线性效应占主导地位，使
两种效应综合后的固有频率仍有增加。该非线性效应对高阶固有频率影响更大。分析结果对船舶推进轴系设计有指导
借鉴意义。
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| 关键词 ：
轴向力,
推进轴系,
多尺度法,
几何非线性,
固有频率
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Abstract：ＡｎｏｎｌｉｎｅａｒｒｏｔｏｒｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒａｘｉｌｔｈｒｕｓｔｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＮｅｗｔｏｎｉａｎｆｏｒｍｕｌａｄｕｅｔｏｌａｒｇｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｉｔｗａｓｓｏｌｖｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｓｃａｌｅｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｘｉａｌｆｏｒｃｅｏｎｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｌａｔｅｒａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆａｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｈａｆｔｉｎｇｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｌａｔｅｒａｌｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｒｅｒｅｄｕｃｅｄｄｕｅｔｏａｘｉａｌｆｏｒｃｅｗｉｔｈｏｕｔｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｎｏｎｌｉｎｅａｒ．Ｗｈｅｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎａｍｐｌｉｔｕｄｅｉｓｂｉｇ，ｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｓｄｏｍｉｎａｎｔ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔａｌｓｏｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｎｏｎｌｉｎｅａｒｅｆｆｅｃｔｓａｒｅｍｕｃｈｇｒｅａｔｅｒｗｉｔｈｒａｇａｒｄｔｏｔｈｅｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ．Ｔｈｅｓｅａｎａｌｙｓｅｓｃａｎｂｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｈａｆｔｉｎｇ．
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| Key words：
ａｘｉａｌｆｏｒｃｅ
ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｈａｆｔｉｎｇ
ｍｕｌｔｉｐｌｅｓｃａｌｅｓ
ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｎｏｎｌｉｎｅａｒ
ｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
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出版日期: 2015-07-25
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| 引用本文: |
邹冬林１，２，荀振宇３，花纯利１，２，塔 娜１，２，饶柱石１，２. 大变形下轴向力对船舶推进轴系弯曲固有频率影响[J]. 振动与冲击, 2015, 34(14): 206-210.
ＺＯＵＤｏｎｇ-ｌｉｎ１，２，ＸＵＮＺｈｅｎ-ｙｕ３，ＨＵＡＣｈｕｎ-ｌｉ１，２，ＴＡＮａ１，２，ＲＡＯＺｈｕ-ｓｈｉ１，２. Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｘｉａｌｆｏｒｃｅｏｎｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｌａｔｅｒａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｈａｆｔｉｎｇ. JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK, 2015, 34(14): 206-210.
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| 链接本文: |
| http://jvs.sjtu.edu.cn/CN/ 或 http://jvs.sjtu.edu.cn/CN/Y2015/V34/I14/206 |
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