舰船轴系设计状态评估方法研究

为解决轴系设计阶段各方案的评价标准问题,提高舰船轴系寿命周期的效费比,在分析状态评估方法研究现状的基础上,给出轴系方案评价指标体系构建方法及指标权重计算方法,提出轴系设计状态模糊综合评价方法。以某轴系2种方案为对象,建立轴系设计状态评价指标体系,应用三角模糊层次分析法和熵权法确定指标主客观权重,采用“加法”集成法确定各评价指标的综合权重,应用模糊综合评价法对2种方案进行综合评价,可得方案1和方案2的优良率分别为0.515 0和0.715 6,差等级率分别为0.086 5和0.041 3。研究成果可为轴系设计质量的提高提供新的理论支撑。     

Long marine shafting alignment and optimization considering propeller hydrodynamic force in wake field北大核心CSCD

[目的]针对计入螺旋桨水动力的舰船轴系校中计算,传统方法通常容易忽略船体伴流场的影响,使得螺旋桨水动力计算的结果与真实值之间存在较大偏差,从而导致轴系校中精度下降。[方法]以某舰船长轴系为对象,建立桨-轴-船一体化有限元模型及其伴流场流域模型,利用CFD数值仿真的叠模方法计算螺旋桨水动力;采用流固耦合法将流体计算结果作用于螺旋桨表面,进行轴系校中计算,并得到螺旋桨水动力对轴系整体挠曲线及各轴承状态参数的影响规律。在此基础上,引入多目标优化算法开展轴系多目标优化校中,来解决轴系末端四套轴承间载荷差值过大的问题。[结果]考虑螺旋桨水动力后,轴系尾部挠度变化减小,越靠近螺旋桨处的轴承其载荷所受影响越大,载荷值随进速系数的增大而减小;对比多目标优化前后的轴系校中状态,轴系各轴承之间的载荷差值明显减小,轴系运行状态得到改善。[结论]所提方法提高了计入螺旋桨水动力的轴系校中计算精度,可为轴系校中质量的提升提供参考。