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考虑伴流场中螺旋桨水动力的舰船长轴系校中及优化

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中国舰船研究 2023年第2期18卷 243-250页

作者：古铮刘金林周瑞平房诗雨张荣国林存明海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063

[目的]针对计入螺旋桨水动力的舰船轴系校中计算,传统方法通常容易忽略船体伴流场的影响,使得螺旋桨水动力计算的结果与真实值之间存在较大偏差,从而导致轴系校中精度下降。[方法]以某舰船长轴系为对象,建立桨-轴-船一体化有限元模型及... 详细信息

[目的]针对计入螺旋桨水动力的舰船轴系校中计算,传统方法通常容易忽略船体伴流场的影响,使得螺旋桨水动力计算的结果与真实值之间存在较大偏差,从而导致轴系校中精度下降。[方法]以某舰船长轴系为对象,建立桨-轴-船一体化有限元模型及其伴流场流域模型,利用CFD数值仿真的叠模方法计算螺旋桨水动力;采用流固耦合法将流体计算结果作用于螺旋桨表面,进行轴系校中计算,并得到螺旋桨水动力对轴系整体挠曲线及各轴承状态参数的影响规律。在此基础上,引入多目标优化算法开展轴系多目标优化校中,来解决轴系末端四套轴承间载荷差值过大的问题。[结果]考虑螺旋桨水动力后,轴系尾部挠度变化减小,越靠近螺旋桨处的轴承其载荷所受影响越大,载荷值随进速系数的增大而减小;对比多目标优化前后的轴系校中状态,轴系各轴承之间的载荷差值明显减小,轴系运行状态得到改善。[结论]所提方法提高了计入螺旋桨水动力的轴系校中计算精度,可为轴系校中质量的提升提供参考。

关键词：船舶推进轴系轴系校中伴流场螺旋桨水动力流固耦合多目标优化

考虑工艺要求的船舶推进轴系校中改进算法研究

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中国造船 2017年第2期58卷 138-144页

作者：刘玉君张生俊汪骥大连理工大学船舶工程学院大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 高新船舶与深海开发装备协同创新中心大连116024

国内船厂普遍采用的合理校中算法中没有充分考虑主机厂商对主机输出端法兰剪力和弯矩的要求以及艉管后轴承支点处截面转角是否符合规范的要求。为此,论文采用线性插值原理建立转换矩阵,用以考虑主机轴承的整体调整。针对主机厂商和规范... 详细信息

国内船厂普遍采用的合理校中算法中没有充分考虑主机厂商对主机输出端法兰剪力和弯矩的要求以及艉管后轴承支点处截面转角是否符合规范的要求。为此,论文采用线性插值原理建立转换矩阵,用以考虑主机轴承的整体调整。针对主机厂商和规范的要求,改进了线性规划算法。对实船的计算和分析表明,该改进算法很好地考虑了工艺要求,它对轴系校中的现场施工有一定的指导意义。

关键词：轴系校中安装工艺线性规划有限元法

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船舶柔性推进轴系校中特性研究

推进技术 2022年第4期43卷 396-404页

作者：尹红升刘金林施亮曾凡明刘树勇海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

为研究柔性支撑方式对轴系校中状态的影响,综合考虑油膜刚度、轴承支点、筏架柔性及气囊隔振器的弹性形变、动刚度等因素,建立柔性支撑结构刚度模型。基于灵敏度分析,计算各参数对柔性支撑下轴承等效变位的影响,使用Kirging响应面法解... 详细信息

为研究柔性支撑方式对轴系校中状态的影响,综合考虑油膜刚度、轴承支点、筏架柔性及气囊隔振器的弹性形变、动刚度等因素,建立柔性支撑结构刚度模型。基于灵敏度分析,计算各参数对柔性支撑下轴承等效变位的影响,使用Kirging响应面法解决各气囊、筏架、轴承等效变位关于轴承负荷参数的耦合,最终以艉轴承负荷和筏架调平量为目标变量完成校中综合优化。校中分析结果表明:柔性推进轴系校中状态同时受轴承垂向变位、筏架形变、气囊刚度和形变等因素影响,其中形变因素影响较大;轴承负荷关于各单独因素近似呈线性变化,但各因素之间的耦合关系使轴系负荷呈非线性;基于响应面法同时调整筏架姿态和轴承负荷,改善轴系校中状态,使艉轴承负荷降低27%。

关键词：船舶轴系柔性支撑轴系校中灵敏度分析综合优化

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推进轴系曲线校中工艺对轴系振动的影响

中国造船 2016年第4期57卷 124-130页

作者：张新宝顾兴晨华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

船舶推进轴系校中不良会引起轴承的偏磨及轴系振动,严重影响船舶运行稳定性和使用寿命。论文提出了船舶推进轴系的曲线校中工艺,在一艘船舶轴系试验台上进行了试验和有限元计算。研究结果表明,曲线校中工艺可以使轴承承载均匀,偏磨和磨... 详细信息

船舶推进轴系校中不良会引起轴承的偏磨及轴系振动,严重影响船舶运行稳定性和使用寿命。论文提出了船舶推进轴系的曲线校中工艺,在一艘船舶轴系试验台上进行了试验和有限元计算。研究结果表明,曲线校中工艺可以使轴承承载均匀,偏磨和磨损减小,避免因校中不良而造成的轴系固有频率的下降,使得轴系运转顺畅和稳定。

关键词：船舶轴系校中有限元轴系振动

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非刚性轴承润滑与变形耦合下的轴系校中研究

船舶力学 2017年第2期21卷 211-217页

作者：蒋平朱汉华严新平朱军超武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063

轴承油膜是影响轴系校中的动态因素之一。在油膜刚度的计算过程中,较多学者采用船级社推荐值,或将轴承考虑为刚性,利用差分法或有限元法对其进行求解。文章对轴承弹性变形与油膜压力进行耦合分析,获得最优小扰动量,得到更符合实际情况... 详细信息

轴承油膜是影响轴系校中的动态因素之一。在油膜刚度的计算过程中,较多学者采用船级社推荐值,或将轴承考虑为刚性,利用差分法或有限元法对其进行求解。文章对轴承弹性变形与油膜压力进行耦合分析,获得最优小扰动量,得到更符合实际情况的油膜刚度,利用***编写有限元轴系校中软件并对某油船轴系进行校中计算,分析了轴承油膜对轴系校中的影响程度,可为船舶轴系校中计算及检验提供参考。

关键词：轴系校中有限元法油膜刚度

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浮筏对轴系校中的影响研究

舰船科学技术 2021年第10期43卷 118-121页

作者：王娟田佳彬王隽武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064

筏架变形是轴系校中过程必须考虑的因素。基于有限元校中方法对筏架和轴系分别建立了有限元模型,分析了考虑筏架对轴系校中的影响规律。结果表明,在轴系自由端,筏架的变形对扰度影响较大,负荷影响较小,而在轴系固定端,则对扰度影响较小... 详细信息

筏架变形是轴系校中过程必须考虑的因素。基于有限元校中方法对筏架和轴系分别建立了有限元模型,分析了考虑筏架对轴系校中的影响规律。结果表明,在轴系自由端,筏架的变形对扰度影响较大,负荷影响较小,而在轴系固定端,则对扰度影响较小,负荷影响较大。从满足轴系校中规范的角度来设计,带有筏架的轴系与动力系统进行连接时,须采用允许一定垂向位移的弹性联轴节,以便轴系校中时对前端能采用自由端处理。

关键词：轴系校中筏架有限元分析扰度

水动力模拟下基于改进三弯矩法的双桨推进系统轴系校中(英文)

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船舶力学 2013年第9期17卷 1038-1053页

作者：杨勇唐文勇车驰东上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200030

船舶轴系校中是轴系可靠性的重要保障。文章在传统校中计算方法的基础上,针对双桨系统提出了一套基于流动分析的改进三弯矩算法。该方法不仅通过流场分析求得螺旋桨伴流场引起的额外载荷,而且同步考虑了轴系在垂向和水平向的二维位移模... 详细信息

船舶轴系校中是轴系可靠性的重要保障。文章在传统校中计算方法的基础上,针对双桨系统提出了一套基于流动分析的改进三弯矩算法。该方法不仅通过流场分析求得螺旋桨伴流场引起的额外载荷,而且同步考虑了轴系在垂向和水平向的二维位移模式。论文将该算法应用到一艘新建LNG船的轴系校中上。从计算结果与传统三弯矩法结果的比较可见,对于双桨系统,两螺旋桨产生的流场会相互影响,在双轴的横向和纵向引起额外的载荷,进而影响轴承在垂向和纵向的实际位移和应力,从而导致传统方法失效。该算例验证了改进算法的有效性,可以进一步防止双桨系统校中的失效问题。

关键词：轴系校中改进三弯矩法水动力学双推进系统

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考虑船体变形的轴系动态校中算法

船舶工程 2018年第10期40卷 59-63页

作者：李泽远汪骥刘玉君大连理工大学船舶工程学院辽宁大连110624

在船舶轴系合理校中计算的基础上,提出一种考虑船体变形的轴系动态校中算法。通过研究船体变形对轴承相对位移的影响,结合轴系结构特点和船级社的相关统计规律,得到船体变形下轴承相对位移的数学表达式。将主机轴承脱空作为临界点,计算... 详细信息

在船舶轴系合理校中计算的基础上,提出一种考虑船体变形的轴系动态校中算法。通过研究船体变形对轴承相对位移的影响,结合轴系结构特点和船级社的相关统计规律,得到船体变形下轴承相对位移的数学表达式。将主机轴承脱空作为临界点,计算出轴系所能承受的最大船体变形,并以此确定轴承位移的安全余量。以176 000 DWT散货船为例,实现考虑船体变形的轴系动态校中,并验证了算法的准确性。

关键词：船体变形轴系校中轴承位移

某6000DWT散货船轴系合理校中数值模拟分析

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船舶力学 2017年第Z1期21卷 536-542页

作者：张辉陈嘉伟封海宝中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

以某6000DWT散货船推进轴系为对象,用数值模拟分析其轴系在不同轴承组合的情况下的受力状态.通过分析首轴承及中间轴承的相对位置关系,评价其对船舶轴系合理校中的影响.轴系合理校中数值模拟分析表明,首轴承及中间轴承的相对位置关系影... 详细信息

以某6000DWT散货船推进轴系为对象,用数值模拟分析其轴系在不同轴承组合的情况下的受力状态.通过分析首轴承及中间轴承的相对位置关系,评价其对船舶轴系合理校中的影响.轴系合理校中数值模拟分析表明,首轴承及中间轴承的相对位置关系影响轴系受力状态,对于短轴系船舶,首轴承对轴系的支撑作用明显,在这种情况下可以取消中间轴承.

关键词：轴系校中数值模拟首轴承散货船