基于电阻应变片法的船舶推进轴系负荷测试方法研究

船舶推进轴系负荷测试是船舶推进轴系设计、校中计算、轴系安装、调整等过程中不可缺少的环节,其目的是使船舶实际运营中的轴承负荷在设计允许的范围之内.利用轴系截面应变测量原理,推导出轴系应变、截面弯矩与轴承负荷三者之间的数学关系式,在此基础上,确定了后艉轴承载荷分配比例与支点位置计算方法.经过实船数据的测量计算,并与国外实验结果的比较和分析,证明了该方法能够满足目前国内船舶推进轴系负荷测试的需要.     

大型船舶推进轴系轴承位移调整优化及负荷预报方法研究

轴系校中质量的优劣密切关系到船舶运营的可靠性和安全性,轴承位移调整是轴系校中的重要环节。针对船舶轴系校中实际施工中的两类问题,论文分别对给定期望轴承负荷求解轴承位移调整量的计算方法和给定轴承位移调整量求解调整后轴承负荷值的预报方法进行了研究,采用基于二次规划的优化方法来计算轴承位移调整量,采用基于轴承负荷影响数的算法对轴承调整后的负荷进行预报。通过多条实船的测量、计算和分析,结果表明:论文介绍的船舶推进轴系轴承位移调整优化及负荷预报方法对船舶轴系校中的实际施工具有较好的指导意义。     

轴系校中质量检验方法的实验研究

一前言为提高大型船舶轴系的校中质量,必须对轴承实际负荷、轴的实际弯矩等提供有效的检验方法。在轴系校中工艺研究中,我们通过台架试验及原理分析,对检验方法作了初步研究,本文介绍两种。一种是,用电阻应变片测量轴系弯曲变形,计算轴系实际弯矩及负荷的方法。包括测试原     

船舶推进轴系校中若干技术问题研究

船舶推进轴系校中计算对保证轴系长期可靠运行具有极其重要的意义.标准的编制为轴系校中计算、安装、检验提供了强有力的理论依据和实际应用指导.本文针对我国船舶轴系校中实际,在对CB*/Z33884 <船舶推进轴系校中> 标准的修订过程中,对千斤顶顶举系数曲线的绘制、与千斤顶对应的被测轴承确定、顶举曲线与轴承负荷计算、斜镗孔问题、混合弹性模量、带有液压联轴器的轴系校中计算等六个问题进行了详细分析讨论,并通过在实际船舶轴系校中计算中的应用,表明其是正确可行的.     

船舶轴系直线校中有限元计算与试验分析

分析船舶轴系直线校中工艺流程,运用有限元法建立直线校中力学模型,仿真模拟校中工艺过程;研究因联轴节集中载荷引起的轴承负荷分布变化,对比分析理想直线状态与实际安装状态轴承负荷的差异。最后通过顶举法与电子测力法对轴承负荷进行实测检验,结果表明计算值与实测值吻合,采用有限元法进行轴系直线校中计算是合理有效,并且考虑安装工艺因素后的计算方法更准确。     

基于弯矩影响系数的轴系安装状态评估逆计算方法

[目的]为了在船舶推进轴系安装完成后对其实际的安装状态进行检验,[方法]提出基于弯矩影响系数的轴系状态逆计算方法。推出轴系任意截面弯矩与轴承变位的线性关系,通过实测弯矩直接推算轴承变位与实际负荷,反演轴系的状态参数。研究弯矩影响系数的特性,建立与应变测试相适应的轴系状态分析模型,给出多种轴系类型的应变测点布置原则,提出以降低误差敏感度为目标的应变测点优化方法。对38 500 DWT散货船推进轴系进行实测,通过所提出的方法推算轴系的实际安装状态。[结果]结果显示,推算的轴承负荷与现场顶举负荷完全一致,最大相对误差为3.14%。[结论]实验验证了该方法的正确性和适用性,可为轴系安装状态的评估提供一种新的方法。     

基于顶举法测量船舶轴系校核前后的中间轴承负荷

某船航行中轴系易出现振动故障现象,导致轴系磨损严重,动力传输效率降低,局部温度高,严重影响了船舶的运行。文章以某段轴系为例,利用顶举法对某一中间轴承校核前后进行负荷校核计算,以达到通过维修实践了解顶举法测量中间轴承负荷原理,同时完成中间轴承负荷的校核的目的。     

千斤顶顶举法 测量轴承负荷的影响因素

船舶轴承负荷测量结果，是检验轴系校中质量的重要标准，《钢质海船入级规范2006》要求对轴系安装后，一般应对轴系校中结果进行实测验证。通过现场检验与理论结合，对现场轴承负荷测量，提出几点影响其测量结果的重要因素。     

76000t散货船轴系安装及校中

船舶轴系是船舶推进装置中的重要组成部分,其安装和校中过程要求都非常高。以76 000 t散货船轴系安装为例,结合相关生产工艺分析该船型轴系的基本情况。阐述轴系安装及校中的方法,并详细介绍轴承负荷的调整方法。根据各档轴承的顶升曲线,对异常情况进行分析和处理,确保负荷参数控制在工艺要求范围内,同时使得各轴承负荷合理分配,满足使用要求,提高轴系的安装质量。     

有限元法用于船舶轴系校中计算

针对某船舶动力系统试验用轴系,运用有限元法建立了轴系校中计算的力学模型,简述了轴系校中的计算方法及计算控制条件,详细介绍了轴承负荷影响系数、3种校中状态(直线校中冷态、合理校中热态、合理校中冷态)的轴线变形及轴承负荷、现场轴系校中(安装状态)的法兰开口及偏移值等计算结果,最后通过顶举法对轴承负荷进行实测检验,结果表明计算值与实测值吻合.说明采用有限元法进行轴系校中计算是非常有效的,是今后轴系校中计算的发展方向.     

基于有限元的舰船推进轴系合理校中计算方法

推进轴系的合理校中直接关系到舰船推进系统运行和舰船航行的安全性与可靠性,因此,其计算方法的合理性和准确性是推进系统研究的重要内容之一。基于有限元分析,建立了舰船推进轴系合理校中计算模型,并计入了螺旋桨水动力、齿轮动态啮合力、轴承刚度、轴承变位、轴段剪切变形以及运行温度等因素对推进轴系校中的影响。以某型舰船的推进轴系为研究对象,采用所提出的方法进行了推进轴系冷态、热态以及安装状态的合理校中计算分析,并与Kamewa公司采用Shaft Analysis AB软件的计算结果进行了比对,平均计算偏差小于1.54%。     

船舶推进轴系的一般布置和校中计算

船舶推进轴系校中质量的好坏直接关系到船舶的航行安全,而影响轴系校中质量的因素很多,如船轴的加工精度、轴系的安装弯曲、船体变形、操作人员素质等。文中介绍了船舶推进轴系一般布置和校中计算的一些原理和方法,重点介绍合理负荷法的原理、计算步骤和计算方法等,并以某海洋工程船为例,详述了顶举试验的方法、程序和步骤与分析。     

冰载荷电力推进轴系扭转振动研究

以船舶混合动力推进轴系的电力推进模式为研究对象,建立轴系扭转振动数学模型,重点讨论了电力推进轴系冰载荷激励力矩和推进电机的阶次振动激励力矩对轴系扭转振动的影响。采用应变法对实际船舶推进轴系进行扭转振动测试,将推进轴系的测试值与理论计算值进行比对分析,验证了文中建立的推进轴系数学模型和应变测试方法的正确性。     

基于复合建模方法的轴系扭转振动特性及仿真

为了提高主机轴系计算准确度,本文提出了一种新型的主机轴系建模方法,该方法将主机轴系分为连续子系统和离散子系统。推进轴段如螺旋桨轴、中间轴、螺旋桨及法兰划分为连续子系统,柴油机曲轴端划分为离散子系统。分别应用波分析法和多自由度动力特性分析,得到连续子系统和离散子系统的控制方程,同时通过边界条件将两个子系统动态刚度矩阵连接,推导出全局控制方程。对某型主机轴系扭转振动计算进行了仿真分析,并与传统建模方法比较。从计算结果可知,在高阶模态上,新型建模方法计算更精确,更接近真实振动状态,同时在保证相同计算精度的情况下,新型建模计算方法计算时间和计算资源占用较少,相对更为简便。同时,新型建模方法克服了当模态节点集中于轴段时,传统建模方法由于将轴系等效为一至两个质量单元而引起的节点偏移所带来的误差,这在实际主机轴系计算特别是长推进轴和刚度较低的轴系中具有重要意义。     

弹性支承对船舶轴系的影响分析

船舶推进轴系引起的船体振动问题日益突出,为了减小推进轴系传递给船体的振动,从改变振动传递路径的角度提出一种轴系整体弹性支撑方案。建立有限元模型,改变支撑平台结构刚性和隔振器刚度分别计算轴承基座间相对位移和轴承载荷。所选取的平台方案中,在重力下轴承基座间最大相对位移为1.216 mm。推力作用下当推力大于500 kN时,采用1阶弯曲频率在18.2 Hz及以上的平台方案时,轴承基座间最大相对位移小于0.3 mm,隔振器刚度变化则对轴承载荷影响不大。通过调整平台刚度和隔振器刚度,可以将弹性支撑系统对轴系影响控制在标准范围内,保证轴系安全运行。     

润滑耦合下冲击引起的轴系弯扭振动特性分析

船舶推进轴系的弯扭振动与支承轴承的润滑油膜相互耦合,互相影响。文中给出了轴承的润滑方程及润滑与弯扭振动耦合的运动方程,通过数值计算,研究了润滑油粘度对轴系振动的影响。从计算的结果可知:在冲击载荷的作用下,弯扭振动响应随粘度增大而减弱,振幅衰减加快,冲击作用对轴系振动干扰时间缩短。同时,润滑粘度愈低,弯扭耦合性愈强,振幅改变愈大,互激励愈明显,而在高粘度条件下,轴系的弯扭耦合性减弱,扭转振动受冲击载荷的影响不明显,而弯曲振动受冲击载荷的影响明显存在。     

基于运行模态分析的船舶推进轴系状态监测

论文提出一种基于运行模态分析(OMA)的新的船舶推进轴系状态监测方法。论文以船舶推进轴系试验台为试验对象,获取轴系运行时不同加载工况下的扭振信号,利用基于数据的随机子空间法(DD-SSI)识别扭振的固有频率,并与已知的试验模态分析(EMA)识别的轴系静态时同一加载工况下的结果进行对比,验证运行模态分析识别结果的准确性,并研究不同加载工况下轴系扭振固有频率随加载工况的变化规律。试验结果表明,运行模态分析能够准确识别轴系的扭振固有频率,且扭振固有频率的增量与加载量呈正相关,因而运行模态分析可以用作一种新的船舶推进轴系状态监测方法。     

基于雨流计数法及Corten-Dolan准则的轴承疲劳寿命预测

船舶轴承是船舶推进系统中的重要支撑部件,其稳定可靠的工作状态是推进轴系健康服役的重要保障。由于轴承的破坏形式主要为材料疲劳磨损引发的故障失效,故开展船舶轴承的疲劳磨损状态研究就显得尤为重要。本文针对轴承结构疲劳损伤问题,通过MATLAB软件实现雨流计数法原理的计算机语言编写,研究了四点雨流计数法对船舶轴承危险节点的动态应力分析应用,并提取出对应的循环应力载荷谱。考虑平均应力的影响,运用Gerber曲线对统计得到的循环载荷进行等寿命转化。最终利用轴承材料S-N曲线,结合Corten Dolan准则进行疲劳寿命预测计算,得出船舶轴承在相应外部循环载荷作用下的最终寿命。为轴承的设计和优化提供了理论参考依据,对船舶轴系运行管理具有重要的现实意义。