基于船体艉部变形耦合作用的推进轴系校中技术研究

摘要

轴系校中是轴系设计、安装的重要组成部分，轴系校中质量的优劣，对保障轴系及主机的正常运转，以及对减少船体振动有着重要的影响。船体变形会使推进轴系的各轴承在垂直方向上的相对位置发生变化，引起轴系的校中状态发生改变，从而影响轴系校中质量。为了节约成本，缩短造船周期，一些船厂想把轴系校中工艺提前到船坞内进行，也需要知道船体在船坞内和下水后的漂浮状态之间的相对变形。因此研究船体变形对轴系校中的影响是非常有意义的。
　　 本文以某大型散货船为研究对象，采用理论研究与实际应用相结合的方法，研究船体变形、轴承间隙、螺旋桨水动力等因素对轴系校中的影响。根据研究目标，本文的主要研究内容如下:
　　 1)概述船体变形原因，指出船体总纵弯曲变形对轴系校中影响最大。
　　 2)总结船体结构变形有限元计算方法，并以92500DWT散货船为实例，建立了其包括尾部、机舱、上层建筑和机舱前一个货舱的有限元模型，计算分析了其在坐墩、漂浮、压载和满载工况下的船体变形。
　　 3)通过92500DWT散货船各工况下船体变形计算数据分析船体变形对轴系校中的影响，并指出满载工况对轴系校中影响最大。
　　 4)轴承间隙和螺旋桨水动力对轴系校中也有影响。本文以92500DWT散货船推进轴系为例，进行了计入轴承间隙、螺旋桨水动力等的轴系合理校中计算。
　　 5)介绍了常规校中工艺，指出坞内校中的难点在于获取船体相对变形，根据常规校中工艺和有限元计算的92500DWT散货船船体变形数据，对92500DWT散货船在船坞内的校中工艺进行了探讨。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要工作

1．3．1 研究目标

1．3．2 主要内容

第2章 影响轴系校中的船体变形研究

2．1 引言

2．2 船体变形

2．2．1 船体变形的原因

2．2．2 影响轴系校中的船体变形

2．2．3 船体变形估算

2．3 船体变形计算

2．3．1 有限元法概述

2．3．2 船体限元模型范围

2．3．3 有限元模型建立原则

2．3．4 计算工况与载荷

2．3．5 MSC软件介绍

2．4 本章小结

第3章 船体变形计算实例

3．1 引言

3．2 船体结构说明

3．3 有限元模型

3．3．1 模型范围

3．3．2 坐标系

3．3．3 单元

3．3．4 材料

3．3．5 外板模型化

3．3．6 模型分组

3．3．7 单元属性

3．3．8 模型图示

3．4 模型调整

3．5 计算工况

3．6 计算载荷

3．6．1 舷外水压力

3．6．2 装载压力

3．7 结构变形计算

3．7．1 模型检验

3．7．2 漂浮工况

3．7．3 坐墩工况

3．7．4 压载工况

3．7．5 满载工况

3．8 本章小结

第4章 计入船体变形的轴系合理校中研究

4．1 引言

4．2 船体变形对轴系校中的影响

4．2．1 船体变形数据的处理

4．2．2 船体变形对轴系校中的影响

4．3　轴系合理校中

4．3．1 轴系基本参数

4．3．2 直线校中计算

4．3．3 目标函数

4．3．4 约束条件

4．3．5 合理校中计算

4．4 校中计算影响因素

4．4．1 螺旋桨水动力

4．4．2 船体变形耦合

4．5 计入船体变形的合理校中计算

4．6 本章小结

第5章 推进轴系校中工艺研究

5．1 引言

5．2 常规校中工艺

5．2．1 校中准备

5．2．2 艉轴的定位

5．2．3 中间轴定位

5．2．4 主机定位

5．2．5 中间轴承的安装

5．2．6 主机环氧浇注

5．2．7 检验

5．3 坞内校中工艺

5．3．1 校中准备

5．3．2 坞内安装

5．3．3 水下检验

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 论文工作总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录1：轴系基本数据