某动力驳船轴系失中问题研究

发布时间：2017-07-18 03:08

  本文关键词：某动力驳船轴系失中问题研究

  更多相关文章： 轴系失中 有限元法 船体变形

【摘要】：轴系工作状态是否理想将直接影响到主机功率是否能够有效的发挥出来,将会影响到推进装置的经济性、可靠性以及船舶安全。因此,在船舶营运过程中必须对轴系的工作环境以及质量予以高度的重视。本文的研究对象为一艘经改装的动力驳船。改造后该船一直不能满载航行,只能完成30%的设计载重量,否则轴系轴承超负荷。针对这一现象,本文展开了以下工作：(1)对该动力驳船出现的问题进行分析,确定出现该种现象的根本原因轴系失中所致,并对影响轴系工作质量的可能因素进行了分析。结合在该船在实际运营中所采取的应对措施,分析得出造成该船轴系失中的主要原因是推进轴系结构设计不佳或船体变形。(2)根据相关规范的要求对本船的推进轴系本身的设计进行校核,包括轴径、轴套、艉管及其轴承、联轴器、螺旋桨轴以及齿轮箱负荷,校核结果显示该船的推进轴系本身设计合理。(3)采用有限元法对船体变形的影响进行计算分析。首先建立了该动力驳船的全船三维有限元离散模型,在ANSYS中根据不同的装载工况施加船体载荷以及边界条件,求解得到了船体的变形数据,并依此计算了艉轴前后轴承负荷。数据结果显示,由船体变形引起的轴承负荷过大,严重影响轴系的工作质量。(4)结合船体变形情况,为该动力驳船的船体改造提出了船体加强的改进方案,该方案可以改善轴系的工作状态。此外还提出了对该动力驳船进行计及船体变形影响的轴系动态校中,以达到最佳效果。
【关键词】：轴系失中 有限元法 船体变形
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.21
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 课题研究背景及意义11
• 1.2 相关研究现状11-12
• 1.3 主要研究内容12-14
• 第2章 目标船问题描述与分析14-24
• 2.1 目标船问题描述14-15
• 2.2 轴系校中原理与方法15-17
• 2.2.1 直线校中原理和方法16
• 2.2.2 按轴承上允许负荷校中原理和方法16-17
• 2.2.3 按轴承上合理负荷校中原理和方法17
• 2.3 轴系校中质量对轴系的影响17-18
• 2.3.1 对轴承负荷及轴内应力的影响17-18
• 2.3.2 对艉轴管轴承磨损的影响18
• 2.3.3 对减速箱齿轮正常啮合的影响18
• 2.4 影响轴系校中质量因素分析18-22
• 2.4.1 推进轴系本身设计18-19
• 2.4.2 传动轴加工误差19
• 2.4.3 轴系安装弯曲19-20
• 2.4.4 船体变形20-22
• 2.5 轴系校中质量的评定22-23
• 2.5.1 轴承负荷的限制22
• 2.5.2 轴承位移量和轴斜度的限制22
• 2.5.3 轴弯曲应力的限制22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 推进轴系设计校核24-37
• 3.1 相关参数24-26
• 3.2 设计校核26-31
• 3.2.1 轴径26-28
• 3.2.2 轴套28
• 3.2.3 艉管及其轴承28-29
• 3.2.4 联轴器29-30
• 3.2.5 螺旋桨与螺旋桨轴30-31
• 3.3 推进轴系静力分析31-35
• 3.3.1 齿轮箱负荷校核31-32
• 3.3.2 轴承负荷校核32-35
• 3.4 本章小结35-37
• 第4章 船体变形影响分析37-52
• 4.1 前言37
• 4.2 船体有限元模型37-41
• 4.2.1 三维几何模型37-38
• 4.2.2 单元设置和网格划分38-41
• 4.3 载荷计算与施加41-46
• 4.3.1 载荷计算41-45
• 4.3.2 载荷施加45-46
• 4.4 边界条件46
• 4.5 计算结果与分析46-50
• 4.5.1 船体整体位移分析46-49
• 4.5.2 船体局部位移分析49-50
• 4.6 本章小结50-52
• 第5章 船体改进方案探讨52-65
• 5.1 方案分析52
• 5.2 船体改进方案一52-59
• 5.2.1 方案设计52-54
• 5.2.2 效果分析54-59
• 5.3 船体改进方案二59-63
• 5.3.1 方案设计59
• 5.3.2 效果分析59-63
• 5.4 方案对比63-64
• 5.5 轴系动态校中建议64
• 5.6 本章小结64-65
• 第6章 结论与展望65-67
• 6.1 全文总结65-66
• 6.2 工作展望66-67
• 参考文献67-69
• 致谢69

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