船舶轴系与管系是船舶动力装置的重要组成部分,两者同为梁结构单元,具有物理结构类似,振动形式相近的特点,在船舶结构中分布广泛、使用场景多样、工况复杂,其安全性、可靠性和稳定性直接影响着船舶的行驶状况,对于船舶管轴系振动响应一直都是国内外学者研究的重点。随着当代船舶不断向着高速化、大型化的方向发展,船舶管轴系的振动情况更加复杂,减振降噪任务更加艰巨,这给船舶设备正常运行、船上工作人员的安全性带来了严峻挑战。因此,基于上述原因,本文对船舶管轴系结构的振动特性展开研究,旨在探讨船舶管轴系结构的振动能量传递规律,探讨船舶管轴系结构的振动与噪声控制措施,为管轴系结构的声学设计提供一定的参考。本文从理论分析、数值计算和实验研究三个角度,分别针对船舶管轴系振动特性及传递规律的共性和差异性进行了研究。首先将系统简化为半无限长单转角的梁结构系统模型,基于欧拉伯努利梁理论,采用波分析法推导了弯曲波入射条件下的系统振动能量传递方程,并进行了数值分析;然后针对轴系与管系结构及振动的差异性,分别建立有限长的梁结构模型,对轴系的回旋振动和带有管支架的管路结构进行了理论分析和模态计算,探究其固有频率下的振动特性;最后搭建实验台架,基于理论分析进行了振动实验测量,得到了试件扫频激励下的振动响应,选取典型工况进行有限元计算,比较测量与仿真模型的结果,总结出了计算预报对管路布置的参考价值。本文将数值计算与实验测量两种研究方法相结合,从理论与实际的角度分别对船舶管轴系结构进行了振动研究。在理论方面,本文利用波分析法推导了结构振动在转角连接处的应力平衡方程,并引入一系列无量纲参数,不仅简化了平衡方程,明确了管轴系结构振动中的物理意义,还为梁结构中的结构声传递相似实验的可行性提供了理论依据;在实验方面,对多种管结构模型多种工况进行了实验测量,实验结果与理论计算结果基本相符,最终验证了本文研究的价值和有效性。综上,本文的研究揭示了船舶管轴系结构的振动能量传递特性,提出了新的理论计算方案,从结构参数角度为船舶管轴系结构设计和布置提供参考,为船舶工程中的减振降噪措施提供了理论依据。