[发明专利]一种船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法

权利要求书

1.一种船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法，其特征在于，包括步骤:

步骤1：建立空气中螺旋桨纵向激励力-轴段响应传递函数预报模型：

步骤2：通过坞内振动测量验证、修正传递函数预报模型；

步骤3：根据实船振动测量结果验证、修正传递函数预报模型；

步骤4：预测螺旋桨低频纵向轴承力。

2.如权利要求1所述的船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法，其特征在于，所述步骤1包括：

根据船舶推进轴系设计图纸，建立螺旋桨-轴系纵向振动传递函数预报模型M1；

螺旋桨模型应计入桨叶低阶弯曲振动特性及螺旋桨质量；轴段采用梁模型，推力轴承采用等效刚度模型；利用螺旋桨-轴系纵向振动传递函数预报模型M1计算得到传递函数H1(ω)。

3.如权利要求2所述的船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法，其特征在于，所述步骤2包括：

与步骤1中激励力、振动响应点位置保持一致，在坞内状态下测量螺旋桨纵向激励力-轴段典型部位响应的传递函数及低阶振动模态；

利用在坞内状态下测量螺旋桨纵向激励力-轴段典型部位响应的传递函数及低阶振动模态对传递函数H1(ω)进行验证与修正。

4.如权利要求3所述的船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法，其特征在于，所述步骤2包括：修正计算模型中的推力轴承等效刚度参数、系统阻尼参数、螺旋桨效模型参数，得到修正后的传递函数预测模型M2及传递函数H2(ω)。

5.如权利要求4所述的船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法，其特征在于，所述步骤3包括：与步骤1中振动响应位置保持一致，通过测量不同转速下的振动响应，确定桨轴系统前两阶纵向振动模态；

通过与步骤2中模型计算得到的前两阶纵向振动模态对比，得到桨叶附连水系数、推力轴承刚度系数两个关键参数；

将两个关键修正参数代入传递函数预测模型M2后得到实船工况下的螺旋桨纵向激励力-轴段响应传递函数H(ω)。

6.如权利要求5所述的船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法，其特征在于，所述步骤4包括：根据实船工况下测量得到轴段纵向振动响应A(ω)和修正得到的传递函数H(ω)，利用激励力辨识技术计算得到螺旋桨低频纵向轴承力F(ω)。

7.如权利要求6所述的船舶螺旋桨低频纵向轴承力间接测量方法，其特征在于，所述步骤4中获取螺旋桨低频纵向轴承力F(ω)的具体方法包括：

F(ω)＝[H^T(ω)H(ω)+λ²]^-1H^T(ω)A(ω)

式中，λ为正则化系数。