【技术实现步骤摘要】
一种轮缘推进系统动态传递力的计算方法
[0001]本专利技术涉及船舶减振降噪
，尤其是一种轮缘推进系统动态传递力的计算方法。
技术介绍
[0002]轮缘推进器是一种全新的船用无轴推进装置，此推进方式摈弃了传统桨轴驱动推进方式，将电机的环形定子和转子集成在导管结构内部，并与海水相隔离，电机的环形转子上固定集成桨叶，通过电机定子和转子之间的电磁作用带动桨叶周向旋转，从而产生推动船体前进的动力。相对传统的有轴推进方式，轮缘推进取消了推进轴系，不仅避免了传统的传动轴系产生的耦合线谱噪声，还使得主船体上以往安装轴系的位置空间得以释放，轮缘推进器在水面船舶和水下装备上都有很大的应用空间和前景。
[0003]轮缘推进器因取消轴系对降低低频噪声非常有利，这也是使用轮缘驱动的吸引力所在。但轴系的取消使得轮缘推进器产生的推力通过推力轴承传递到导管结构，再经过多联结构传递到主船体上；传递到主船体上的动态力激励主船体结构，从而产生水下辐射噪声。这一轮缘推进系统动态传递力的大小将决定采用轮缘推进后主船体产生水下辐射噪声的水平，因此对轮缘...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轮缘推进系统动态传递力的计算方法，其特征在于，所述轮缘推进系统动态传递力的计算方法包括：确定所述轮缘推进系统中由轮缘电机至主船体的力传递路径上的各个结构部件的设计参数；根据各个结构部件的设计参数计算所述轮缘推进系统的位移阻抗参数；根据所述轮缘推进系统的位移阻抗参数计算得到激励力沿着所述力传递路径传递时产生的放大系数和相位差；把所述放大系数和所述相位差结合到所述轮缘电机产生的激励力中，得到所述轮缘推进系统动态传递力，所述轮缘推进系统动态传递力为所述轮缘电机产生的激励力沿着所述力传递路径传递并作用在所述主船体上的动载荷，所述轮缘推进系统动态传递力计算公式如下所示：F＝βPe
i(ωt+θ)
；其中F为所述轮缘推进系统动态传递力，P为激励力的幅值，ω为激励力的角频率，t为时间，i为虚数单位，e为自然对数的底数，β为所述放大系数，θ为所述相位差。2.根据权利要求1所述的轮缘推进系统动态传递力的计算方法，其特征在于，在所述轮缘推进系统中，电机组件通过传动组件安装至主船体，所述电机组件包括轮缘电机及其集成桨叶以及推力轴承，所述传动组件包括导管及多联结构，每个所述结构部件的设计参数至少包括所述结构部件的刚度k、所述结构部件的质量m和所述结构部件的阻尼系数c。3.根据权利要求2所述的轮缘推进系统动态传递力的计算方法，其特征在于，对于所述轮缘推进系统中的电机组件，所述电机组件包括轮缘电机及其集成桨叶以及推力轴承，确定所述电机组件的设计参数包括：获取所述轮缘电机及其集成桨叶的集中总质量并作为所述电机组件的质量m1；获取所述推力轴承弹性支撑的阻尼比ξ
z
、推力轴承弹性支撑的安装频率f
z
和推力轴承弹性支撑的额定载荷P
z
；根据所述推力轴承弹性支撑的安装频率f
z
和所述推力轴承弹性支撑的额定载荷P
z
计算得到所述推力轴承弹性支撑的动刚度作为电机组件的刚度k1；根据所述推力轴承弹性支撑的安装频率f
z
、所述推力轴承弹性支撑的额定载荷P
z
和所述推力轴承弹性支撑的阻尼比ξ
z
计算得到所述推力轴承弹性支撑的阻尼系数作为电机组件的阻尼系数c1。4.根据权利要求3所述的轮缘推进系统动态传递力的计算方法，其特征在于，所述推力轴承弹性支撑的动刚度所述推力轴承弹性支撑的阻尼系数c1为c1＝0.4πP
z
f
z
ξ
z
。5.根据权利要求2所述的轮缘推进系统动态传递力的计算方法，其特征在于，对于所述轮缘推进系统中的传动组件，所述传动组件包括导管及多联结构，确定所述传动组件的设计参数包括：获取所述导管及多联结构的等效刚度并作为所述传动组件的刚度k2；获取所述导管及多联结构的一阶纵向振动固有频率f
m2
、所述导管及多联结构所用材料的相对阻尼系数ξ
m2<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文章，殷学文，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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