Influence of boundary conditions on the value of the natural frequency of transverse vibrations of the ship's shaft line

  • Alexey A. Khalyavkin Caspian Institute of Sea and River Transport named after General Admiral F.M. Apraksin – the affiliation of Volga State University of Water Transport, Astrakhan, Russia
  • Aleksandra V. Ivanovskaya Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia https://orcid.org/0000-0002-3548-9083
  • Vladislav Y. Vasin Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia
  • Danil A. Golovan Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia

Abstract

The paper studies the effect of the flexibility of the shaft bearings on the performance of the entire ship's shaft line. It analyzes the existing values of the stiffness coefficient used for elastic stops in the calculation schemes for calculating lateral vibrations and centering the ship's shaft line. The elastic supports model the stern shaft bearing and the entire shaft line. It is noted that the antifriction materials used for shaft bearings can be metallic or non-metallic. It is pointed out that the ship's shaft line is a complex dynamic system, and the phenomenon of resonance during lateral vibrations occurs when the frequency of external excitation approaches the natural frequency of vibration of the shaft line itself. It is noted that this phenomenon is characterized by significant increases in the amplitudes of vibrations and an unstable state of the entire shaft system. This leads to serious damage and accidents of all elements and nodes of the entire propulsion complex of the vessel. The results obtained in this work in the form of graphs of the change in the natural frequency of the studied single-span beam relative to the adopted elastic boundary conditions, which characterize the entire shaft line of the shaft line, are nonlinear.

Keywords: ship shaft line, shaft bearing, stiffness coefficient, lateral vibrations, resonance

References

Бидерман, В.Л. Теория механических колебаний / В.Л. Бидерман. – М.: Высшая школа, 1980. – 408 с.

Вибрации в технике: Справочник: В 6-ти т. Т. 1: Колебания линейных систем / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред., гл. ред.) [и др.]. - Москва: Машиностроение, - 1978. - 352 с.

Кельзон А.С. Оптимизация укладки судовых валопроводов / А.С. Кельзон, Н.В. Январев, В.Г. Мурамович // Судостроение, № 5 1993 г. ̶ С. 15-16.

Комаров В.В. Состояние укладки гребных валов на дейдвудных опорах // Вестник АГТУ, серия «Морская техника и технология».- 2006.- №2 (31)- С. 259-267.

Матвеев Ю.А. Особенности напрессовки облицовок гребных валов / Ю.И. Матвеев, В.А. Орехво, М.Ю. Храмов, А.В. Орехво // Вестн. Волж. гос. акад. вод. трансп. – 2019. – № (60). – С. 232-237.

Минасян М.А. Колебания валопроводов судовых дизельных установок: Учеб. пособие/ М.А. Минасян. - СПб.: Изд.центр СПбГМТУ, 2006. – 109 с.

Миронов А.И. Влияние дейдвудных подшипников на колебания валопроводов судов / А.И. Миронов, Л.М. Денисова // Вестник ГТУ. - 2004. - № 1 (20) – С. 125-130.

Биргер, И.А. Прочность. Устойчивость. Колебания. Справочник. В 3-х тт. Том 3 / И.А. Биргер, Я.Г. Пановко. – М.: Машиностроение, 1968. – 567 с.

Хазанов, Х.С. Современные методы исследования колебаний механических систем: Учебное пособие, издание второе / Х.С. Хазанов. – Самара: Самарский аэрокосмический университет, 1995. – 78 с.

Халявкин А.А. Влияние материала дейдвудных подшипников на частоту поперечных колебаний судового валопровода / А. А. Халявкин, Д. В. Лошадкин, А. Я. Ауслендер, В. А. Мамонтов, Д. О. Шацков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2018. № 4. С. 24‒30. DOI: 10.24143/2073-1574-2018-4-24-30.

Халявкин, А.А. Определение собственной частоты поперечных колебаний балки с распределенными параметрами: учебно-методическое пособие / А.А. Халявкин, В.А. Мамонтов, Д.О. Шацков, В.А. Гордон, Саламех Али, А.Я. Ауслендер – Астрахань: Издатель: Сорокин Роман Васильевич, 2023. – 48 с.

Халявкин, А.А. Влияние действия случайных нагрузок на срок службы резинометаллических дейдвудных подшипников / А.А. Халявкин, А.Р. Санжапов, А.Р. Наумчик, А.А. Денисов // Морской вестник – 2025 – № 3(95) – С. 70-72.

Author Biographies

Alexey A. Khalyavkin , Caspian Institute of Sea and River Transport named after General Admiral F.M. Apraksin – the affiliation of Volga State University of Water Transport, Astrakhan, Russia

PhD in Engineering Science, Associate Professor of the Department «Ship–mechanical disciplines» Caspian Institute of Sea and River Transport named after General Admiral F.M. Apraksina – the affiliation of Volga State University of Water Transport, 414000, Astrakhan, Nikolskaya St., 6, sopromat112@mail.ru

Aleksandra V. Ivanovskaya , Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia

PhD in Engineering Science, Associate Professor of the Department of of marine power plants, Kerch State Maritime Technological University, 82 Ordzhonykydze Str., Kerch, 298309, Russian Federation, e–mail: invkerch@yandex.ru

Vladislav Y. Vasin , Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia

Postgraduate student of the Department of Marine Power Plants, Kerch State Maritime Technological University, 82 Ordzhonykydze Str., Kerch, 298309, Russian Federation, e–mail: sopromat112@mail.ru

Danil A. Golovan , Kerch State Maritime Technological University, Kerch, Russia

Postgraduate student of the Department of Marine Power Plants, Kerch State Maritime Technological University, 82 Ordzhonykydze Str., Kerch, 298309, Russian Federation, e–mail: sopromat112@mail.ru

Published
21-06-2026
How to Cite
Khalyavkin , A. A., Ivanovskaya, A. V., Vasin, V. Y., & Golovan, D. A. (2026). Influence of boundary conditions on the value of the natural frequency of transverse vibrations of the ship’s shaft line. Russian Journal of Water Transport, (87), 95-105. https://doi.org/10.37890/jwt.vi87.707
Section
Ship power equipment

Most read articles by the same author(s)