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船舶推进轴系校中技术数字化研究
| 论文题名： | 船舶推进轴系校中技术数字化研究 |
| 关键词： | 船舶推进轴系;轴系校中数字化;二次规划;轴承负荷测量;有限元算法 |
| 摘要： | 船舶推进轴系是船只航行的动力来源，其稳定性直接决定了该船只能否正常营运，是船上的关键部件之一。为确保推进轴系的正常运行，尤其是对大型船只，合理校中已经是一种十分普遍的做法。合理校中是将轴系中的各个轴承调整至相应高度，使轴系的各项指标满足相应的要求，由此产生了轴承高度如何安排与调整以及如何测量轴承高度是否达标这两项主要工作。国内外关于船舶轴系的研究主要集中的计算理论上，尤其是国内的研究成果缺乏在实船上进行可行性的验证，这使得国内船厂的合理校中调整与测量上依然停留在靠经验调整、靠手工记数的阶段。 随着船舶建造市场竞争的加剧，国内船厂希望通过实现轴系校中的数字化，缩短轴系校中的施工时间，同时提高施工精度，以此提升船厂的竞争力。针对这样的切实的需求，本文通过整理相关技术理论，提出相应的解决方案: 本文基于有限元算法建立的一维Timoshenko梁模型，说明该模型在模拟船舶轴系时对其进行的各项简化，并分析了这些简化方式的现实基础;然后，本文梳理了合理校中调整计算中所采用的各类优化算法，基于计算高效、结果可行的原则提出了将二次规划算法用于合理校中的优化计算中，提高了目标方程对轴承位移（轴承垂向位移，即轴承高度调整量）的控制力;测量方面，本文选择了顶举法与应变片法两种较为主流方法，这两种测量的数据采集过程存在差异，顶举法属于动态测量而应变片法属于静态，故在测量数字化工作上亦存在差异。本文对电子传感器的数据传输模块进行开发，实现了顶举法数据的自动化录入;对于应变片法，通过编写通用计算程序，缩短计算时间。 基于上述方案，本文构建了对应的软硬件模块，实现合理校中的数字化。通过实船的使用测试，发现方案中的一些缺陷与漏洞，并针对性地进行修正与弥补，最终形成成品系统，填补目前国内在该领域的空白，达到国内领先水平。本文的研究成果不仅能够推动船厂的技术进步，而且具有较大的经济效益。 |
| 作者： | 顾圣骏 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 汪骥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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