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船舶装载及波浪载荷对船舶推进轴系的影响研究
| 论文题名： | 船舶装载及波浪载荷对船舶推进轴系的影响研究 |
| 关键词： | 船舶机械;推进轴系;装载强度;波浪载荷 |
| 摘要： | 船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分,其运转质量的好坏直接影响船舶性能和航行安全。近年来船舶建造朝巨型化发展,船舶在建造过程中大量使用高性能钢材,加上主机功率也在不断提高,这使推进轴系不断变短变粗,从而船体相对与轴系呈柔性化。目前船舶轴系校中特别是大型船舶轴系校中主要是按轴承合理负荷原理进行校中,由于技术原因不考虑船舶装载和波浪载荷对船舶的影响。但是实际上由于船体柔性增加,轴系安装在船舶上不能视为刚性支撑。船舶在航行中会受到各种载荷影响,船体发生不同的变形,这对推进轴系会产生很大的影响。本文以一艘92500吨散货轮为研究对象,计算船体在不同的船舶装载和波浪载荷下的变形情况,分析不同装载和海况对船舶推进轴系的影响,主要做了以下工作: 首先了解波浪载荷的基本理论,确定不同装载和波浪载荷对船舶推进轴系的作用原理,在此基础上建立装载和波浪载荷对船舶推进轴系的作用模型。学习并研究ANSYS软件的船体建模功能和强大计算能力,尝试利用其进行模型计算。 其次利用ANSYS软件对实际建造的92500吨散货船建立船体和轴系的有限元模型。通过ANSYS中的高级建模方法,先分段建造船体各个分段模型,再对分段模型进行归档处理,最后对各个分段和结构进行组装。 在全船有限元模型的基础上,按照该船的实际空间结构进行空载和满载两种状态下重力加载,并在满载的情况下施加波浪外载荷,使用惯性释放方法来处理边界条件,分析在空载,满载以及波浪载荷下的船体变形。在得到船体变形情况下,提取不同工况下轴承所在位置处的船体变形数据施加到轴系模型上。 最后按照轴系校中理论,对轴系施加螺旋桨重力和轴承强制位移,分析轴系在不同装载和波浪下的变形和应力情况,从而得出不同装载和波浪载荷对该船推进轴系的影响。计算表明不同装载和不同波浪载荷对船舶推进轴系有很大的影响,特别是主机输出端倒数第二个轴承有可能出现空载现象。为了避免出现故障,在轴系初始校中时需要考虑到这一影响。 |
| 作者： | 丁立斌 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 陆金铭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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