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。     

不同支撑方案下汽轮给水泵组的轴系振动特性

以某型汽轮给水泵组轴系为研究对象，提出轴承对外传递力的计算方法。对比分析不同轴承支撑方案下轴系的振动特性及轴承对外传递力的特性，进行机组轴系支撑方案论证研究。结果表明：在汽轮机单侧和双侧支撑方案下，机组轴系均可在额定工况转速范围内安全可靠地运行；在额定转速下，采用单侧支撑方案的机组，其各轴承外传力大于采用双侧支撑方案的机组，但在3000r/min以下的低速工况时，2种方案下的机组轴承外传力基本一致，且单侧支撑下中间轴承的外传力更小。该结论对于该类型汽轮给水泵组的结构设计具有一定参考价值。     

低速柴油机推进轴系频域稳态扭转振动分析

以载重10 000 t低速柴油机推进轴系为研究对象，创建其当量系统模型。基于系统矩阵法对推进轴系进行自由振动分析，求得扭转振动固有频率和振型。研究柴油机在全转速下的气体和往复惯性激励力矩，针对推进轴系在柴油机和螺旋桨共同激励下的频域稳态扭转振动响应特性进行计算，求得推进轴系扭转振动的主谐次、共振转速点和推进轴系各部件的应力值。结果表明，推进轴系在低阶频率振动时气缸和中间轴振幅较大，推进轴系应力远小于材料的屈服强度，船舶能够安全稳定航行，同时为推进轴系时域瞬态扭转振动研究打下基础。     

某轮损坏齿轮箱的修复设计与安装实践

某轮原有日本产5 760 kW齿轮箱因事故损坏，由国内厂家自主设计制造替代产品并上船安装，文章介绍了该大型传动齿轮箱的国产化替代修理的全过程。该项目涉及损坏设备的现场测绘、机械设备设计制造、齿轮箱和推进轴系的多方位复杂安装技术等各个方面，是国内企业设备设计制造和船厂修理安装工艺的里程碑应用实践，可为损坏的齿轮箱修理提供参考依据。     

车用滚装船轴系振动异常诊断与诊治

针对某型车用滚装船试航过程中出现的轴系纵向窜动过大导致的纵振超标问题，建立面向超长轴系的纵-扭耦合振动分析模型，综合分析轴系固有特性变化规律，并结合实船测试结果，确定轴系振动异常是由轴系纵振与主机运行转速匹配不当所致。开展轴系振动异常诊治研究，提出多种面向超长轴系的结构优化及振动控制策略，预测多诊治措施下的振动发展走向。结合现场实际状态选择最优诊治方案并进行试航验证，结果发现轴系纵振得到明显改善。     

船舶轴系振动激励特性试验研究

船舶轴系振动会降低轴系的可靠性和使用寿命，开展轴系振动监测能及时发现故障隐患并避免重大事故发生。文章研究了船舶轴系不同激励源的激励特性，介绍了2种主要的船舶轴系振动监测方法并在中间轴承上开展轴系振动测试。基于实船监测数据，分析了波浪、轴、螺旋桨激励对轴系中间轴承振动的贡献率，数据表明，在较低工况下，轴自身激励占主导，随着转速工况的增加，螺旋桨激励影响逐渐上升，并且越靠近轴系艉部，影响越剧烈。     

纵向阻尼器在长轴系船舶中的轴系减振应用

针对某大型滚装船超长轴系产生异常纵向振动的问题，分析产生振动的根本原因，对比多种减振措施的使用效果，重点研究纵向阻尼器(Shaft Axial Vibration Damper, SAVD)在长轴系船舶中的应用。研究结果表明：SAVD对超长轴系的减振作用显著，可有效解决长轴系的纵振问题。     

基于labVIEW的轴系较中检测系统

介绍了基于虚拟仪器软件LabVIEW 8.5所开发的轴系较中检测系统,并阐述了该系统硬件组成以及程序框图。该系统可实时采集压力位移信号并实时显示,又可将数据以文件形势保存于电脑硬盘当中。利用该系统对某集装箱船中间轴承进行了检测,证明了该系统性能可靠,操作方便。