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大型船舶在海洋环境中航行,受到各种外部载荷的作用,如船舶碰撞、爆炸冲击波以及波浪力等,尤其是当船舶受到由船舶碰撞或爆炸冲击波产生的冲击载荷的作用时,冲击载荷会造成推进轴系-船体耦合系统的异常振动,甚至导致船体发生大变形,影响船舶推进轴系的正常运转。本文建立船体-油膜-推进轴系耦合系统动力学模型,利用MATLAB数值模拟研究船舶推进轴系-船体耦合系统动力学特性;同时本文以7000DWT成品油船为模型基础,在ANSYS软件中建立船舶推进轴系模型以及船体-推进轴系一体模型,通过ANSYS仿真实验研究船舶推进轴系在受到爆炸冲击波作用时轴系的响应特性,以及船舶碰撞对船体-推进轴系的耦合振动和推进轴系的动力学特性影响。主要得到一下结论:1.通过MATLAB数值模拟研究船体-油膜-推进轴系耦合系统动力学特性,得到:船舶轴系的振动传递与艉部结构状态密切相关,影响尾轴振动的主要激励频率为低频振动;艉部结构的刚度对耦合系统的振动特性产生影响,刚度的减少导致尾轴最大振幅迅速增加,刚度越低,这种现象更加明显。2.利用频域分析方法研究爆炸冲击对船舶推进轴系的影响,船舶推进轴系在受到爆炸冲击载荷作用时,螺旋桨和尾轴受到的影响最大,曲轴和中间轴受到影响相对较小;不同方向的加速度冲击谱对轴系有着不同的影响,横向和垂向冲击谱对轴系的影响最大。3.在ANSYS Ls-dyna模块中进行船舶碰撞仿真,得到在不同撞击速度、不同轴的转速以及不同船体动刚度等工况下,推进轴系的动力学特性。仿真计算结果表明:被撞船船轴的转速对轴系的响应特性影响很大,应力主要集中在轴承位置,其中尾轴承的应力最大,螺旋桨处振幅最大,且随着船轴的转速增大而增大;在船舶碰撞过程中,轴系各部件在横向上的振幅最大,且远大于纵向和垂向振幅,螺旋桨处的振幅比轴系中其它部件的振幅大,中间轴的振幅最小。