因此，本文通过对船舶轴系扭转振动分析，研究玻璃钢巡逻船船用柴油发动机轴系 机构的扭转振动特性，对船舶轴系上设计加工的优化有着非常重要的指导意义[3]。

1。2 国内外发展现状

1。3 本文主要研究内容

本文以玻璃钢巡逻船的轴系为研究对象，通过阅读了国内大量相关研究资料，以及 查阅了国外相关参考文献，并且根据中国船级社对轴系扭转振动的规范要求，对船舶轴 系扭转振动产生的原因、计算扭转振动所产生的应力的方法以及部分主要问题进行了了 解与掌握。进而，编程进行扭转振动计算。并且，对扭转振动实验测试原理和方法做出 了解。本文主要进行的研究工作包括：

（1） 对 23 米玻璃钢巡逻船的轴系进行了研究，为了计算方便，将玻璃钢巡逻船的推 进轴系转变成计算扭转振动的模型——当量系统，该模拟系统包括：无惯量阻尼 元件、弹性的无惯量扭转元件以及匀质的刚性圆盘元件[5]。

（2） 了解当前普遍所采取的船舶轴系扭转振动计算方法，选取了霍尔茨法和解析法， 分别详细地计算了玻璃钢巡逻船的推进轴系的扭转振动。

（3） 在采取两种方案并分别计算的过程中，为了使得计算变得简单，使用了 MATLAB 所具有的程序编辑功能，结合扭转振动计算的理论知识，编写了霍尔茨法的计算 代码。

（4） 通过 MATLAB 计算出来的振动结果，并与所提供的玻璃钢巡逻船轴系扭转振动 计算书上的参数进行对比，对所采用的计算方法的正确性进行验证。

1。4 论文创新性

本文利用 MTALAB 强大的矩阵运算数据处理功能，将霍尔茨（Holzer）法和解析 法的计算过程通过程序编写出来，很方便的算出了 23 米玻璃钢巡逻船的船舶轴系扭转 振动的固有频率和振型，并计算出各种情况情况下的扭转应力，将霍尔茨（Holzer）法 和解析法的计算结果与 23 米玻璃钢巡逻船船舶轴系计算书上的参数进行对比，验证了 计算结果的正确性。

1。5 本章小结

本文以 23 米玻璃钢巡逻船的船舶轴系为研究对象，围绕船舶轴系扭转振动时的固 有频率和扭转应力进行了分析和研究。介绍了船舶轴系扭转振动产生的起因，以及轴系 的扭转振动给船舶的水面航行性能与船上乘客的安全以及船载货物的平安带来的严重 威胁，介绍了国内和国外发达国家对船舶扭转振动的研究进展以及科研成果，总结了船 舶轴系扭转振动的各种计算方法，并以此为基础说明并总结了本文的研究重心和论文的 创新性[6]。论文网

第二章 轴系扭转振动模型的简化

2。1  引言

柴油机在船舶上运行时，燃烧气缸内的气体不断变化，由气体所产生的压力也在不 断的发生周期性的变化，柴油机内部的扭矩也在同步发生着周期性的变化，这些周期性 变化的扭矩能够分离出各种不同相位角、不同频率以及不同振幅的干扰扭矩。并且，因 为螺旋桨在水中的摩擦阻力、变形的轴系段落而生成的内摩擦以及不同的部件之间相对 运动产生的摩擦等干扰因素[7]，也都能够身生成阻尼力矩，阻尼力矩能够与干扰力矩相 互抵消。螺旋桨、链接法兰、飞轮、活塞连杆系统、以及每个链接轴端组装在一起构成 了船舶柴油机推进轴系。

做一些假设化简并建立一系列近似的等效模型来减少复杂计算的工作量在实际工 程中是很普遍的。船舶轴系的扭转刚度 K 与轴系的转动惯量 I 是决定船舶推进轴系自身 固有频率的两大主要因素[8]。因此，在实际工程处理中，经常用互相链接起来的没有惯 性的轴段组成集中质量系统来替代原来的复杂的船舶柴油机及其动力轴系，大家通常称 这类系统为当量扭转系统。