大型船舶挂舵臂设计研究

对挂舵臂的作用和结构形式进行介绍;对挂舵臂的受力情况进行分析,给出各力的分量计算公式。以某32万吨级超大型油船(VLCC)为例,对挂舵臂的弯曲、剪切、扭转和等效强度进行演算。对铸钢件挂舵臂的材料和热处理的相关要求进行阐述,并对铸钢件无损探伤方法进行分析,绘制挂舵臂无损探伤位置图。此外,对挂舵臂的结构连续性、焊接及加工圆角进行研究。研究得出:挂舵臂设计前,首先要弄清挂舵臂与舵的连接形式,建立合适的力学模型计算挂舵臂受到的弯矩、剪力和扭矩,再按规范校核强度;如果挂舵臂是由铸钢材料制成的,还须特别关注铸钢材料的质量控制和焊接的特殊要求。     

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。     

挂舵臂弹性支撑的舵-舵杆系统直接计算分析

大型船舶半悬挂舵的舵—舵杆系统设计中,应考虑挂舵臂对其弹性支撑作用进行直接计算分析。介绍了采用挪威船级社(DNV)3D-BEAM软件对挂舵臂弹性支撑的舵—舵杆系统的力学模型进行受力计算和分析。     

挂舵臂外形改进

为消除钢板挂舵臂的制造困难点,提出一种新的挂舵臂外形,即折线型外形,侧板的外表面由平面、圆弧面和圆柱面连接而组成。相对于常规外形,该折线型外形的优势是:能在建造过程中减少工作量,从而降低生产成本;对挂舵臂的强度和船体阻力无不利影响。     

挂舵臂的管极电渣焊工艺

我厂为了将约15吨自重以及承受37.7吨·米的扭矩和相当弯矩的玛琳纳舵固定悬挂在1～4号肋位的船艉处,采用了挂舵臂结构。布置情况如图1所示。为了减轻挂舵臂的自重和降低造船成本,仅在上下舵钮处采用了ZG25铸钢板组合焊接结构。     

32万吨原油船挂舵臂铸造检验

32万吨挂舵臂是目前中国船级社检验的最大船用铸钢件,具有产品结构复杂、体积庞大、检验标准高、生产工艺难度大的特点。目前该挂舵臂已经完工,符合产品检验要求,在这里通过建造过程,对其检验的要点进行总结。     

舵叶锥孔倾斜对运转间隙的影响

文章就某船的舵叶因事故而发生变形,致使舵叶锥孔发生倾斜的现象,通过对舵销的运动轨迹进行分析,提出了修理过程中舵销轴承设计,安装时应注意的事项。     

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。     

“圣地亚哥”舵系修理改装工艺与质量控制

文章针对"圣地亚哥"船舵系存在的缺陷和舵杆上舵承的结构不合理等进行了修理改装。在修理改装过程中,通过现场调查、勘验和分析,查找出影响舵系修理改装的质量因素,采取正确的施工工艺和措施等手段,对舵系各个节点修理和改装实施了严格、有效地过程控制。经过自查、互查以及最终检查交验来控制每一个节点的施工,使每一个节点的质量都得到保证,从而保证了整个舵系的修理改装质量,恢复了舵系正常的使用功能。     

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.     

“高速快船”舵杆修理工艺研究

文章介绍了"高速快船"舵系修理过程中,针对该船舵杆连接法兰处存在严重贯穿裂缝、舵杆几近报废的情况下,相关人员与船东、船检一起,制定合理的焊接工艺方案,做好焊接工艺评定得到BV认可,并严格按照工艺施工,最终完成了舵杆的修复。在舵杆焊接修理"禁区"上前进了一步。     

USS Boone (FFG 28) Emergent Underwater Rudder Replacement

On November 30, 2006, USS Boone (FFG 28) lost all steering control in the Mediterranean Sea due to a lost rudder. Within hours of the casualty, numerous US Navy and contractor activities sprung into action to coordinate and complete an emergent voyage repair to return USS Boone to service to support the Global War on Terrorism. The Navy faced a large hurdle to identify and transport a replacement rudder to Rota, Spain, and prepare and carry out an extremely complex repair procedure. Pearl Harbor Naval Shipyard personnel removed the replacement rudder from USS Crommelin (FFG 37) in Pearl Harbor Naval Shipyard and transported the rudder to Rota, Spain. The Navy's Supervisor of Salvage and Diving developed the repair procedure and coordinated the repair operation, which involved over 30 US Navy and contractor divers. The repair team completed the rudder replacement on December 28, 2006 and returned USS Boone to underway operations.     

Practically applicable devices for blocking the gap flow of a horn rudder to reduce rudder cavitation and their verification through numerical simulations

Rudder cavitation causes serious damage to the rudder and affects the safety and cost-effectiveness of a ship. In recent applications, a semicircular prismatic bar protruding beyond the concave surface of the horn facing the gap, located along the center-plane of the rudder, has been used to lessen the gap flow between the horn and the movable portion of the rudder system. Previous numerical studies with this single bar indicate that it can noticeably reduce rudder cavitation. In the present study, a pair of bars for blocking the vertical gaps, which are attached symmetrically to the center-plane on opposite convex surfaces of the movable portion, is suggested for circumventing the difficulties that arise in the practical application of single centre bars. Placed near the outer edges of the gap, the bars are are easily accessible at the maximum rudder angle to allow simple installation during routine ship maintenance. An additional blocking disk is inserted on top of the pintle block, blocking the horizontal gaps. Three-dimensional computations are conducted with these combined devices and the results show that the devices are remarkably efficacious in reducing rudder gap cavitation.     

船舶修造中焊接变形的控制与矫正措施

在船舶的建造与维修中常常发生焊接变形的情况,对船舶的质量以及运行造成了安全隐患,并使相应的成本费用提高,对于我国航运事业来说形成了制约与阻碍。在船舶焊接施工过程中,导致其焊接变形的因素众多,必须深入地进行分析研究。文章介绍了船舶修造焊接过程中的变形情况,提出了对变形情况进行的矫正方法与应对措施。     

船体结构T型接头焊接变形预测及控制研究

T型接头的焊接变形会对船体结构件的安装以及强度安全等方面带来不利影响,基于SYSWELD有限元分析软件,利用热弹塑性非线性有限元计算方法并选取双椭球体积热源模型,模拟T型接头开单边V型坡口时的焊接变形。基于预测结果,提出改变焊接顺序来控制焊接变形,通过对四种方案下焊接变形结果的对比确定了最优方案并进行了理论分析,为实际生产过程中焊接变形的预测和控制提供了理论指导。     

某货船舵系修理实践创新与研究

对某船舵系的修理过程、修理工艺进行了详细的叙述,介绍了某些关键工序中新工艺的创新使用,并对其效果进行了验证,以便今后在货船舵系修理中借鉴。     

舵结构强度及舵杆直径敏感性分析

舵是船舶上一个非常重要的舾装件,在设计过程中一般仅对其结构进行规范计算,但要了解其在舵力作用下的变形和应力范围则需要进行有限元强度计算。同时,舵杆是舵结构中一个重要的组成部分,一般只要求其直径满足规范要求,文章针对舵杆和舵杆承座之间间隙随舵杆直径的变化进行了敏感性分析。