舵系的直接计算法

本文给出了按船级社规定的模型计算舵和舵杆中的弯矩和剪力的公式.舵和舵杆被视为阶梯式变断面梁,且尾框底骨或挂舵臂处的支点被视为弹性支座.文中详细讨论了四种静不定结构的舵.     

对舵系设计中几个主要参数的对比分析

通过对不同船级社规范中公式的分析,给出双桨双舵船舵面积的建议,并对展弦比、舵杆直径的确定提出自己独到的见解,有助于加深读者对舵系优化设计的理解。     

挂舵臂支撑的半悬挂平衡舵舵杆的受力计算

大型船舶上的舵除了上、下舵承外，还设置有挂舵臂，各国船级社认为悬挂在船体上的挂舵臂应视为弹性支座对舵杆进行直接计算。本文介绍了这种类型平衡舵舵杆的受力计算方法。     

带弹性支座舵杆的受力分析

大型船舶上的舵除了上舵承、下舵承外，还设置有舵托或挂舵壁支撑。各国船级社认为悬臂在船体上的舵托或挂舵臂应视为弹性支座，对舵杆进行直接计算。本文介绍了这种类型的平衡舵舵杆的受力计算方法。     

舵托支撑的平衡舵舵杆受力的直接计算法

各国船级社认为悬臂在船体上的舵托(尾框底骨)应视为弹性支座对舵杆进行直接计算。本文介绍了这种类型的平衡舵杆的受力计算方法。     

基于有限元及试验对舵系无键连接的可靠性分析

以舵系的实际工况和参数为依据,采用无键连接的方式来优化舵系的连接,并利用有限元分析舵系新型无键连接的可靠性,通过有限元计算在不同工况下无键连接方式的应变及应力的分布初步验证了该连接方式的可靠性;同时以舵系实际工况的弯矩、扭矩和过载为依据建立了舵系无键连接的实验平台来验证有限元分析的结果。实验数据和分析结果表明:通过液压螺母在舵系上形成的预加载荷使舵柄和舵杆之间产生适当的静摩擦力,该静摩擦力可以提供舵系所需要的弯矩、扭矩并能够保证超载条件下舵系工作状态的稳定性及可靠性。     

舵杆直径的选择及其与挂舵臂的匹配分析

单舵销半平衡舵的舵杆与挂舵臂的匹配设计需要提取的数据量较大，计算及优化过程也较为复杂。依据该舵系的力学模型所建立的电算方法，对舵杆与挂舵臂的强度匹配及其影响因素作较深入的分析，并从舵系的安装、舵杆的变形等角度提出了对舵杆直径的选择建议，得出的方法和结论可供参考。     

基于温度及舵力作用的舵叶与舵杆间隙分析

为保证舵叶、舵杆的各项性能达到预期效果，基于某型集装箱船，对舵叶所受舵力进行计算，并对其在舵力作用下的受力情况进行分析。根据相关规范要求，对舵叶与舵杆结构的间隙进行校核，并计算舵杆在温度影响下的位移情况。研究表明：应力最大值出现在舵叶与舵杆配合处，温度对舵杆的位移有较大影响。研究成果可为舵叶与舵杆的设计提供一定参考。     

对IACS《散装货船共同结构规范》中有关舵设备的几点意见

对《散装货船共同结构规范》（2006）舵设备部分有关舵面积,有舵杆筒悬挂舵的计算模型,锥形连接器的锥面预加压力及其许用压力以及半平衡舵强度校核等提出了作者的看法,望能获得IACS和船级社的关注。     

舵套筒形式的全悬挂扭曲舵设计

从舵系计算及舵叶、呆舵、舵杆、舵套筒和舵承的设计等方面出发,对舵套筒形式的全悬挂扭曲舵进行优化设计。利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件计算分析,确保整个舵系设计达到预期效果。     

Directly coupled fluid structural model of a ship rudder behind a propeller

A computational method is presented that models fluid structural interaction problems for three-dimensional marine structures. Flow can be modelled with either potential or viscous incompressible flow. The structure deformation is modelled by a shell finite element formulation. The two fields are coupled by a domain decomposition approach that uses virtual surfaces to transfer information. A typical spade rudder has been modelled for steady-state three-dimensional problems in a free stream and in way of a propeller race. These computational models have been tested for mesh dependancy in both the fluid and structural domains as well as the virtual surface definition. The results show increased correlation to experimental data from uncoupled hydrodynamic modelling as well as detailed structural deformation. Of note is the variation in rudder stock bending moment from that utilised by classification society scantling rules.     

潜艇方向舵舵轴的应力分析

针对某潜艇舵传动装置仿真试验样机，利用简支梁、三弯矩方程和有限元方法对舵轴系统进行了建模、计算及数值分析，为使潜艇舵轴各部件尺寸更趋合理提供设计依据。     

单舵销挂舵臂支撑舵受力计算

根据ABS和GL规范提供的单舵销挂舵臂支撑舵的计算模型，运用平面弯曲绕曲线近似方程式和弯曲变形的叠加原理推导出舵的剪力、弯矩和轴承反力的直接计算公式，并整理出计算程序。通过举例计算，证明本计算方法是可行的。     

应用规范进行舵系计算的一点体会

不同的船级社对舵系统的计算都有相应的标准。但有时依据不同的规范,计算结果甚至出入很大。作者就船舶规范在船舶舵系计算中的灵活应用作了简要的介绍。     

用材料力学解析舵杆直径计算公式

利用材料力学知识对规范中舵杆直径计算公式进行剖析,揭示公式背后隐藏的力学原理.使我们对公式有了更加深刻的理解,使用时也更加得心应手了.     

舵柄与舵杆无键液压套合连接推入量计算

介绍了舵柄与舵杆无键液压套合工艺的优点。对这种工艺的工作原理、受力计算及液压套合推入量计算作了分析并探讨其实用的计算方法和计算公式。     

PHC刚性管桩基础上的闸首底板内力计算方法

为了合理解决复合桩基上的闸首底板内力简化计算问题,分析复合桩基沉降机理,基于应力与沉降分解法给出桩与桩、桩与土、土与桩和土与土的沉陷系数计算式,结合并列铰接地基梁法建立考虑桩-土-结构共同作用的计算模型。依托高石碑船闸工程实例,通过与查表法的对比验证计算程序的可靠性,研究在不同工况时底板单宽弯矩、沉降、地基反力的变化规律。结果表明,该模型计算的桩土分担比与有限元分析结果接近,计算精度可以满足结构简化分析的需要,能合理反映基桩的根数、以及间距与桩长不规则等因素对底板沉降和内力的影响。运营期相对于完建期而言,地基均处于回弹状态、底板弯矩增量有正负值,可优化调整底板宽缝封闭前边墩浇筑高程、回填土高程,使得运营期出现的正负弯矩接近相等。