船舶上所有的电力供应都由发电机提供,一旦发电机发生故障,船舶电力系统将崩溃,进而影响到船舶的运行。其中由于外部作用力频率接近发电机固有频率时会引起耦合结构振动,严重时会导致发电机轴系或者其他内部构件损坏。因此,本文以船用发电机为研究对象,针对发电机负载性质以及大小变化会导致电磁力发生变化,研究发电机在不同负载下由径向电磁力引起的电磁振动的耦合机理,为控制发电机发生耦合振动的解决方案奠定理论基础。主要内容如下:首先,基于电机内部磁场,分析发电机在不同负载性质下的电枢反应。将发电机视为一个多自由度系统,利用模态叠加原理,推导得到发电机径向电磁力与振动响应的关系。结合不同负载性质下发电机电枢反应特征,分析负载变化与振动响应之间的关系。其次,根据发电机基本尺寸以及材料属性,利用Ansoft软件搭建发电机仿真计算模型,用改变外部电路图的方式来模拟外部负载变化。仿真分析得到磁力线分布以及气隙磁密云图,根据气隙磁密计算发电机径向和切向电磁力。改变外部负载阻值,分别对纯阻性负载和感阻性负载下的发电机计算气隙磁场与电磁力,验证理论分析的正确性。再者,针对发电机实验平台进行模态测试,得到发电机前八阶模态频率。在不同负载情况下,对发电机振动响应进行测试,分析实验数据并验证理论分析的正确性。最后,根据感阻性负载下发电机振动实验的数据去进行负载与振动响应之的曲线、曲面拟合,利用Matlab拟合工具箱进行数据拟合得到拟合函数。对拟合函数分别通过数理统计和实验数据进行拟合优度检验,得到一个较好的拟合结果,可以对给定负载值计算出发电机振动响应幅值。