某動(dòng)力駁船軸系失中問題研究
本文關(guān)鍵詞:某動(dòng)力駁船軸系失中問題研究
【摘要】:軸系工作狀態(tài)是否理想將直接影響到主機(jī)功率是否能夠有效的發(fā)揮出來,將會(huì)影響到推進(jìn)裝置的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及船舶安全。因此,在船舶營運(yùn)過程中必須對軸系的工作環(huán)境以及質(zhì)量予以高度的重視。本文的研究對象為一艘經(jīng)改裝的動(dòng)力駁船。改造后該船一直不能滿載航行,只能完成30%的設(shè)計(jì)載重量,否則軸系軸承超負(fù)荷。針對這一現(xiàn)象,本文展開了以下工作:(1)對該動(dòng)力駁船出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,確定出現(xiàn)該種現(xiàn)象的根本原因軸系失中所致,并對影響軸系工作質(zhì)量的可能因素進(jìn)行了分析。結(jié)合在該船在實(shí)際運(yùn)營中所采取的應(yīng)對措施,分析得出造成該船軸系失中的主要原因是推進(jìn)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不佳或船體變形。(2)根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求對本船的推進(jìn)軸系本身的設(shè)計(jì)進(jìn)行校核,包括軸徑、軸套、艉管及其軸承、聯(lián)軸器、螺旋槳軸以及齒輪箱負(fù)荷,校核結(jié)果顯示該船的推進(jìn)軸系本身設(shè)計(jì)合理。(3)采用有限元法對船體變形的影響進(jìn)行計(jì)算分析。首先建立了該動(dòng)力駁船的全船三維有限元離散模型,在ANSYS中根據(jù)不同的裝載工況施加船體載荷以及邊界條件,求解得到了船體的變形數(shù)據(jù),并依此計(jì)算了艉軸前后軸承負(fù)荷。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,由船體變形引起的軸承負(fù)荷過大,嚴(yán)重影響軸系的工作質(zhì)量。(4)結(jié)合船體變形情況,為該動(dòng)力駁船的船體改造提出了船體加強(qiáng)的改進(jìn)方案,該方案可以改善軸系的工作狀態(tài)。此外還提出了對該動(dòng)力駁船進(jìn)行計(jì)及船體變形影響的軸系動(dòng)態(tài)校中,以達(dá)到最佳效果。
【關(guān)鍵詞】:軸系失中 有限元法 船體變形
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U664.21
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-14
- 1.1 課題研究背景及意義11
- 1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 主要研究內(nèi)容12-14
- 第2章 目標(biāo)船問題描述與分析14-24
- 2.1 目標(biāo)船問題描述14-15
- 2.2 軸系校中原理與方法15-17
- 2.2.1 直線校中原理和方法16
- 2.2.2 按軸承上允許負(fù)荷校中原理和方法16-17
- 2.2.3 按軸承上合理負(fù)荷校中原理和方法17
- 2.3 軸系校中質(zhì)量對軸系的影響17-18
- 2.3.1 對軸承負(fù)荷及軸內(nèi)應(yīng)力的影響17-18
- 2.3.2 對艉軸管軸承磨損的影響18
- 2.3.3 對減速箱齒輪正常嚙合的影響18
- 2.4 影響軸系校中質(zhì)量因素分析18-22
- 2.4.1 推進(jìn)軸系本身設(shè)計(jì)18-19
- 2.4.2 傳動(dòng)軸加工誤差19
- 2.4.3 軸系安裝彎曲19-20
- 2.4.4 船體變形20-22
- 2.5 軸系校中質(zhì)量的評定22-23
- 2.5.1 軸承負(fù)荷的限制22
- 2.5.2 軸承位移量和軸斜度的限制22
- 2.5.3 軸彎曲應(yīng)力的限制22-23
- 2.6 本章小結(jié)23-24
- 第3章 推進(jìn)軸系設(shè)計(jì)校核24-37
- 3.1 相關(guān)參數(shù)24-26
- 3.2 設(shè)計(jì)校核26-31
- 3.2.1 軸徑26-28
- 3.2.2 軸套28
- 3.2.3 艉管及其軸承28-29
- 3.2.4 聯(lián)軸器29-30
- 3.2.5 螺旋槳與螺旋槳軸30-31
- 3.3 推進(jìn)軸系靜力分析31-35
- 3.3.1 齒輪箱負(fù)荷校核31-32
- 3.3.2 軸承負(fù)荷校核32-35
- 3.4 本章小結(jié)35-37
- 第4章 船體變形影響分析37-52
- 4.1 前言37
- 4.2 船體有限元模型37-41
- 4.2.1 三維幾何模型37-38
- 4.2.2 單元設(shè)置和網(wǎng)格劃分38-41
- 4.3 載荷計(jì)算與施加41-46
- 4.3.1 載荷計(jì)算41-45
- 4.3.2 載荷施加45-46
- 4.4 邊界條件46
- 4.5 計(jì)算結(jié)果與分析46-50
- 4.5.1 船體整體位移分析46-49
- 4.5.2 船體局部位移分析49-50
- 4.6 本章小結(jié)50-52
- 第5章 船體改進(jìn)方案探討52-65
- 5.1 方案分析52
- 5.2 船體改進(jìn)方案一52-59
- 5.2.1 方案設(shè)計(jì)52-54
- 5.2.2 效果分析54-59
- 5.3 船體改進(jìn)方案二59-63
- 5.3.1 方案設(shè)計(jì)59
- 5.3.2 效果分析59-63
- 5.4 方案對比63-64
- 5.5 軸系動(dòng)態(tài)校中建議64
- 5.6 本章小結(jié)64-65
- 第6章 結(jié)論與展望65-67
- 6.1 全文總結(jié)65-66
- 6.2 工作展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-69
- 致謝69
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