1国内外研究情况

Sankar首先提出了一种解决方法，这种方法叫做复杂的轴系扭转振动传递矩阵方法。他提出的这种方法里包含了把复杂的轴系拆分成简单的个体，然后再依次对这些个体进行传递矩阵的建立，从而使复杂整体简单化。但是复杂的轴系所需要拆分成简单个体的工作量是十分巨大的，因此这个方法对复杂的轴系来说，依旧比较繁琐。之后Mitchell把Hibner提出来的关于轴横向振动的扭振分析办法加以修改和完善，在此基础上建立了多转子复杂轴系扭振的分析方法。他所完善的这个方法非常简单且有效，很容易就解决了复杂轴系的建模问题以及扭振分析问题[3]。之后，Blanding创作出了一个相关的计算机软件，这种软件将之前Mitchell所提出的解决复杂轴系扭振分析问题的方法具体化并完成了多轴响应。它包含了扭振、纵振以及横振三方面的响应。在以上方法的出现之后，国内外开始了自己的开发软件之路，用以解决船舶轴系的扭振测试问题。其中，国内不少科研机构和高校花费了许多的人力和物力，并开发出不少实用的软件，这些软件很多已经处在工程应用之中了。84457

2试验台架的研究

我在本课题中所设计的柴油机轴系传动试验台选用的是试验台架实验。它选用了一台柴油机来作为主机动力装置，经过传动轴组，将主机轴系上的动力传递出来，输出到连接在传动轴另一端的测功机上，从而完成对柴油机轴系传动相关参数的测定任务。所设计的试验台架能测算出模拟的工作情况中，柴油机轴系在不同工况下运作的性能状况，并可以进行实验教学任务。论文网

柴油机轴系部分试验一般可分为三种形式，除了上述我在本次课题中所使用的试验台架实验外，还包括实际情况实验和演示台架实验。实际情况实验，是在实际的船舶或汽车上进行，实验成本将是非常巨大的，其包括了维护费用、试验场地等；同时，还存在着一定的风险。因此，在高校本科教学过程中，基本上都不会选择这一种实验形式。当然，实际情况实验可以采集到柴油机轴系相关的真实数据，具有完全的可信度。试验台架实验，是将实际应用情况下的轴系，安装到实验室，包括了柴油机、轴系和螺旋桨等。忽略了船舶螺旋桨激励、船体振动等因素的影响，因而可以认为是在一定假设条件下，船舶柴油机轴系振动特性的体现。与实际情况实验相比较，除了振动特性与实船存在一定差异外，在形式上具有高度的相似性，因此可以用于分析和研究船舶柴油机轴系振动的变化规律和影响因子；同时，实验成本大大降低，其主要体现在燃油、滑油和电力消耗。试验台架实验，一般在进行科研项目实施和研究生教学过程中会采用；而在本科教学中，由于实验成本及安全等方面原因而不考虑。演示台架实验，主要关注船舶轴系振动测试过程的相似性、实验分析手段一致性、振动规律可比性等，而不追求与实船真实信号的高度符合性。因此，在演示台架上，不会配置柴油机和螺旋桨，在台架尺度、轴系布置形式等方面都将根据需要进行简化。与前述的两种实验方法相比，演示台架实验成本基本可以忽略不计，因为除了电力外，没有任何其他方面的消耗；同时，演示台架上测得的振动信号与实船一样，为周期性振动信号，可以演示性的表达船舶轴系振动部分特征；使得演示台架实验成为本科教学成为不可多得的实验手段[4]。

3存在的问题

然而，这些软件所涉及的范围还不够全面，很多都不能够解决柴油机复杂轴系传动问题的测试和分析，只能单一的解决某一项或其中几项问题，真正一体化的分析软件还不存在。而且已开发出的软件还比较简单，在操作性和分析结果的精确度方面，仍旧有着很多的不足之处。所以，我们需要加大对这方面研究力量的投入，加深对柴油机复杂轴系传动问题的深入研究，开发出一体化、高效率、高精度的分析软件，来弥补国内在这个方面的不足。这对整个船舶行业来说都可以算是非常重要的。