基于船体变形的轴系校中技术研究

发布时间：2017-04-12 09:12

  本文关键词：基于船体变形的轴系校中技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 轴系校中质量的好坏,对保障船舶及轴系长期、稳定、正运转及船舶航行的安全非常重要。影响轴系校中质量的因素很多,大体上分为动态因素和非动态因素。对于非动态因素,工作人员可以从操作、设计等角度来寻求对策;而动态因素,则是当前轴系校中研究的一个重要课题。 本文研究轴系校中技术,做了如下几方面的工作: 了解轴系组成,分析其所承受的负荷,并对轴系校中的重要性及复杂性进行了初步探索。 对轴系校中计算的常用方法进行研究比较,发现在ANSYS软件支撑下的有限元法在速度、准确度方面都有比较大的优势。 在全面分析影响轴系校中质量诸因素的基础上,选取船体变形这一动态因素为研究对象。然后通过仔细分析船体变形,从轴系校中的定义出发,引出变形耦合理论来实现轴系校中在船舶不同装载情况之间的平衡,并详细阐述了变形耦合的一条可行途径。最后,从轴系合理校中比较常用的三弯矩法、迁移矩阵法和有限元法中选取比较实用的有限元法,对某船型轴系进行校中计算及变形耦合计算,验证了变形耦合理论的合理性。
【关键词】：轴系校中 有限元法 船体变形 微损伤积累 变形耦合
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U664.21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-12
• 1.1 课题研究的工程领域9
• 1.2 国内外研究历史及现状9-11
• 1.3 本文的主要工作和意义11-12
• 2 轴系及轴系校中12-20
• 2.1 轴系及其主要构件12-13
• 2.2 轴系的运转及其受力负荷分析13-14
• 2.3 轴系校中质量对轴系及船舶正常运行的影响14-15
• 2.3.1 轴系校中质量对轴承负荷及轴内应力的影响:14
• 2.3.2 轴系校中质量对尾轴管轴承磨损的影响:14-15
• 2.3.3 轴系校中质量对船舶振动的影响:15
• 2.4 影响船舶轴系校中质量诸因素的分析15-19
• 2.4.1 轴系中各运动件和固定件的加工误差的影响15
• 2.4.2 轴系安装弯曲的影响15
• 2.4.3 轴端法兰因自重下垂的影响15-16
• 2.4.4 轴系结构设计的影响16
• 2.4.5 轴承结构刚度的影响16
• 2.4.6 船体变形的影响16
• 2.4.7 油膜的影响16
• 2.4.8 螺旋桨水动力作用16-17
• 2.4.9 振动17
• 2.4.10 对策分析17-19
• 2.5 本章小节19-20
• 3 轴系校中计算20-41
• 3.1 引言20-21
• 3.1.1 按直线性校中原理:20-21
• 3.1.2 按轴承上允许负荷校中原理21
• 3.1.3 按轴承上合理负荷校中原理21
• 3.2 校中计算前处理21-23
• 3.2.1 坐标系建立21
• 3.2.2 轴系结构要素的处理21-23
• 3.3 三弯矩法轴系校中23-31
• 3.3.1 弯矩的计算24-28
• 3.3.2 支承反力的计算28-31
• 3.4 迁移矩阵法轴系校中31-36
• 3.4.1 基本原理31
• 3.4.2 单元端面的状态矢量和传递矩阵31-32
• 3.4.3 迁移矩阵法在轴系校中中的应用32-36
• 3.5 有限元法轴系校中36-40
• 3.5.1 基本假设36-37
• 3.5.2 位移法简介37-40
• 3.5.3 位移法在轴系校中计算中的应用40
• 3.6 三弯矩法、迁移矩阵法及有限元法比较40
• 3.7 本章小节40-41
• 4 船体变形与轴系校中41-51
• 4.1 引言41
• 4.2 船体变形41-46
• 4.2.1 船体变形的分类及其影响41
• 4.2.2 船体变形的原因41-43
• 4.2.3 船体变形的数据来源43-46
• 4.3 变形耦合理论46-48
• 4.3.1 微损伤和微损伤积累46
• 4.3.2 变形耦合理论46-48
• 4.4 耦合计算48-49
• 4.4.1 对耦合目标公式的处理48-49
• 4.4.2 耦合计算49
• 4.5 本章小节49-51
• 5 某船型轴系合理校中及变形耦合计算51-59
• 5.1 ANSYS软件简介51
• 5.2 轴系基本结构及校中约束条件51-53
• 5.2.1 轴系的基本结构51-52
• 5.2.2 约束条件52-53
• 5.3 轴系直线校中计算53-54
• 5.4 轴系合理校中计算54-56
• 5.4.1 目标函数54-55
• 5.4.2 轴系变形55
• 5.4.3 支承反力55-56
• 5.5 变形耦合56-58
• 5.5.1 船体变形56
• 5.5.2 变形耦合56-57
• 5.5.3 轴系变形57-58
• 5.5.4 支承反力58
• 5.6 本章小节58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-61
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况61-62
• 致谢62-63

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李世其;杨金中;刘世平;;改进遗传算法在船舶轴系动态优化校中上的应用[J];中国水运(下半月);2012年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 李江;基于LabVIEW的轴系校中检测系统[D];大连理工大学;2010年

2 丁立斌;船舶装载及波浪载荷对船舶推进轴系的影响研究[D];江苏科技大学;2012年

3 李方海;基于船体艉部变形耦合作用的推进轴系校中技术研究[D];武汉理工大学;2012年

4 曲智;船舶推进轴系负荷测试系统开发[D];大连理工大学;2013年

5 肖能齐;大型低速机推进轴系校中与振动集成计算研究[D];武汉理工大学;2013年

  本文关键词：基于船体变形的轴系校中技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：301168