船舶艉部区域总段搭载有限元计算分析

本文以中机型船舶为例,对船舶艉部区域结构开展船体变形计算分析,并研究了艉部总段搭载过程中整体位移沉降和船体变形情况。通过本计算分析,得出双机双桨船舶的总段搭载变形规律,为工厂船坞搭载和轴系安装提供有利的借鉴意义。     

集滚船艉部船体搭载下沉预报与实测分析

以某集滚船为研究对象,对其艉部船体在搭载阶段的下沉变形进行有限元计算分析预报和实船测量。通过与实船测量结果相对比,证明有限元计算分析可比较精确地模拟艉部船体在纵向和垂向的变形趋势,而对横向变形的模拟存在一定的偏差,同时分析可能引起横向变形模拟偏差的因素。该有限元计算分析方法可为预报类似船舶产品的艉部船体下沉变形提供技术参考。     

C/D型总段船坞无余量搭载反变形加放

针对总段异地总组在船坞搭载时呈现开口偏小,而对C/D型总段回厂无余量搭载有较大影响的吊运次数与海运无法改变的问题,从工艺角度对其实施过程采用分段制造阶段与总组阶段的反变形加放,通过采用反变形加放的实施应用,可有效规避C/D型总段回厂船坞搭载的变形,改善作业环境,提高船坞搭载效率。     

船舶艉部结构对尾轴振动特性影响研究

船舶大尺度效应造成船体变形大,使船舶轴系和船体之间相互耦合、相互影响问题十分突出。为此,建立了具有非线性油膜力作用的尾轴-油膜-艉部结构耦合系统动力学模型,推导了系统的动力学微分方程并对方程进行求解,分析了不同转速下尾轴的非线性动力学特征,总结了艉部结构系统的固有频率,参振质量,支承刚度,连接刚度对尾轴振动特性的影响。结果表明：考虑艉部结构的影响之后,尾轴-艉部结构耦合系统的振动特性发生了较大的改变,耦合程度受艉部结构固有频率影响较大,尾轴最大振幅随艉部结构参振质量,支承刚度的变化而发生改变。     

大型集装箱船抗扭箱及舷侧总段搭载建造精度控制

为提升超大型集装箱船货舱抗扭箱和舷侧结构搭载的精度和效率,在应用总段卧式建造方法时,必须考虑总组和搭载2个阶段总段直线度状态发生变化带来的影响。以某24 000 TEU集装箱船为例,通过研究其舷侧总段的划分情况、结构特点、搭载吊装工艺和相关总组搭载实际建造精度数据等,得出该舷侧总段在总组和搭载2个阶段的直线度的变化量及发生该变化的原因。在此基础上,提出应用工艺可行的预变形总组工艺,优化搭载吊码布置方案,对总段预变形量进行模拟计算,提升抗扭箱和舷侧总段结构搭载建造精度。     

某船艉轴架和艉轴毂的焊接质量及变形控制

某船的艉轴毂和艉轴架的结构形式特殊,焊接精度要求高,通过采用正确的焊接方法和焊接顺序,保证了焊接变形的精度要求。     

基于ANSYS的艉轴密封环性能分析研究

为解决在高参数场合下,艉轴密封的密封端面产生力变形,热变形,造成密封失效问题,基于ANSYS软件平台,综合国内外在艉轴密封性能理论研究的新成果,对艉轴密封环建立热-结构耦合稳态的计算艉轴密封性能的有限元模型,并进行了密封性能研究.     

艉轴管的焊接安装

对于采用油润滑而需要焊接艉轴管的长轴系船舶中(特别是双机双桨的船舶,这种结构比较普遍),在艉轴及艉轴架轴毂安装衬套部位,经镗孔加工完毕后,在焊接艉轴管时,由于收缩而会产生变形(见图1)。     

船舶轴系整体艉管的制造及轴承压装工艺研究

以中远船务工程有限公司57 000 DWT散货船配套的整体艉管为例,介绍整体艉管的结构形式、艉管轴承材料以及艉管轴承与艉轴管的配合过盈量、压入力的计算。讨论艉管轴承加工时外径的确定以及整体艉管的制造工艺和艉管轴承压入工艺。     

艉轴磁化及其消磁

我厂在车床上加工一根艉轴(长10.10 m,直径130mm)时,由于艉轴被磁化的缘故,车下来的铁屑全附着在工件表面上,致使无法继续加工。经检查艉轴磁化情况如下图所示。     

大型内河客船双向V形双艉轴架及其船台安装

V形双毂臂的艉轴架是配合客船艉部船底升高纵流线型所采用的重要水下附件。本文对V形双毂臂艉轴架的结构、安装前准备、安装焊接,以及质量标准等作了扼要介绍。     

巨型总段吊装中的有限元方法应用

介绍万m3级耙吸挖泥船总段吊装中的有限元方法应用。该挖泥船将机舱区域至艉部合成一个巨型总段建造,设备搭载后总重2300余t。为确保该总段的吊装安全,应用有限元方法分析整体吊装时的结构响应,为总段吊装及排装方案的制定提供理论依据,保证吊装工作的顺利完成。     

7000m~3耙吸式挖泥船双轴系艉轴管套双发电机座分段制作精度控制

通过对7,000m~3耙吸式挖泥船建造工艺与艉轴承制造安装技术的研究,合理控制了7,000m3双轴系艉轴管套、双发电机座在分段制作阶段的精度。充分三维测量技术在分段结构制作、艉轴承定位、双发电机座定位中的应用,优化焊接过程精度控制方案,制定各阶段的精度控制措施。最终通过轴系照光检验,验证双轴系艉轴管套与双发电机座精度,评估了双轴系艉轴管套与双发电机座分段安装精度控制的合理性与有效性。     

考虑艉轴架结构刚度耦合的艉轴架强度计算

通过分析现行规范关于艉轴架强度的计算理论,发现该理论未考虑艉轴架结构刚度耦合作用。因此,针对艉轴架结构的受力特性,建立考虑艉轴架刚度耦合的艉轴架反力计算模型,推导出考虑艉轴架刚度耦合作用的内力计算公式,定义描述结构刚度耦合作用的"广义刚度比"参数,并将该公式与现行计算公式进行无量纲化对比。以某船艉轴架结构为例,对其分别采用有限元模型仿真、本文计算理论和现行不考虑艉轴架刚度耦合的计算理论等3种方法进行定量计算,并提出艉轴架扭转刚度的计算方法。结果表明:基于本文考虑耦合的内力计算理论的计算结果与有限元仿真结果符合良好,不考虑耦合的现行计算理论的计算结果与有限元仿真计算结果相差较大;现行不考虑耦合的内力计算理论使艉轴架截面内应力计算结果偏大,且随着"广义刚度比"的增大而严重,从而可能导致"艉轴架结构强度的过度设计"。     

400000 DWT VLOC舷侧分段总组精度控制技术

针对400000 DWT VLOC舷侧分段总组对接时因主板、结构对接产生错位、间隙超差,导致总段完工尺寸超标后难修正的问题,在进行分段总组时,采用在旁板及斜板半宽方向设置反变形量,统一定位基准、执行相应的施工工艺标准,从而实现降低总段搭载对接的错位量、开刀量,提高舷侧总段一次到位率及缩短船坞施工周期.     

新型艉轴密封装置的有限元分析与设计

利用ANSYS软件对新型艉轴密封结构进行了有限元分析。首先利用非线性壳单元、层合壳单元以及实体单元建立了艉轴密封结构的有限元模型,在此基础上确定了弹簧金属片的最大应力区域、得到了弹簧组结构的刚度曲线、补偿量-比压曲线,最后对艉轴密封结构在轴向、径向周期激励共同作用下的振动特性进行了分析,并讨论了弹簧金属片形状及厚度对结构密封性的影响。数值结果表明了该新型艉轴密封结构的实用性。     

带尾滑道船型艉部结构振动固有特性分析

船舶艉部振动是船舶结构局部振动的主要形式,特别是船舶尾部结构有特殊设备或采用特殊的结构型式,如带尾滑道小艇、直升机甲板等对避免艉部振动有较高要求的船型时,需进行结构振动预评估,加之再采用可调距螺旋桨推进方式,螺旋桨转速变化范围较大时,更容易产生共振风险,因此有必要在初步设计阶段进行船舶的动力学特性预报。针对某型带尾滑道以调距螺旋桨方式推进的船艉部结构分别建立了整体和局部的三维模型,进行了艉部结构振动分析。通过对比分析整体和局部模型的计算结果表明,采用局部结构模型,加以适当约束,可以获得与整体模型相近结构的固有属性;通过建立局部结构模型的方法来进行计算确定其所需的固有频率,能够大幅度提高分析的效率。     

艉轴铜套最小过盈量的确定

采用海水润滑的艉轴,为避免轴体的腐蚀,以延长艉轴的使用寿命,一般在艉轴上红套黄铜或青铜的铜套。由于下列原因,红套过盈量不宜也无须过大:其一,目前采用水润滑的轴承(如铁梨木、层压板、尼龙轴承,及金属-橡皮轴承等)的内径与铜套的外径间均设有一定间隙以流通足够的水量来保证轴承的良好润滑和冷却性能。其二,若过盈量过大时,铜套内表面的应力太大,因而必须加厚铜套,加大轴承及尾管等部件的外径,这样必然会增加轴承的重量。其三,采用过大的过盈量,为了套入铜套,必须提高加热温度,动用更多的设备。然而,也不宜采用过小的过盈量:     

水润滑艉轴承水膜厚度与压力数值计算分析

考虑到进行艉轴承水膜厚度与压力计算时须考虑内衬材料的弹性变形,以提高艉轴承弹性流体动压计算精度,应用有限元法方法求得艉轴承内衬的弹性变形,结合雷诺方程求得计入弹性变形后的艉轴承水膜厚度与压力分布,并与流体动压润滑进行对比。结果表明,水润滑艉轴承弹流润滑计算得到的水膜压力减小,水膜厚度增大;艉轴是否倾斜对弹流动压润滑计算结果有明显影响。在相同工况下,随着艉轴倾斜率的增大,弹流润滑最大水膜压力上升,最小水膜厚度减小。     

十万吨级半潜船浮箱吊装工艺研究

十万吨级半潜船艉浮箱重量大,且由于半潜船艉部线型特殊,船底部无法布置坞墩,船坞阶段艉部基本处于悬空状态,若此时吊装艉浮箱,浮箱重量必会导致船体艉部产生下沉变形,这种变形对轴系的影响,存在极大的风险。为了避免干坞吊装浮箱对轴舵系产生影响,十万吨级半潜船经研讨确定在船舶起浮后在船坞内吊装四只浮箱。本工艺在保证吊装安全的前提下,制定详细的浮箱吊装顺序,提前测量船体及浮箱对应位置精度数据,进行数据拟合,为快速定位吊装提供技术保证。