船舶动力装置模块化建造工艺设计及精度分配

[目的]模块化造船有利于缩短设计建造周期、降低生产成本、提高产品质量,但给船舶建造能力提出了较高的要求,尤其是动力装置的安装。由于其具有对接安装精度高、设备安装尺寸链长、安装对接接口多等特点,较易产生由于对接安装设备间偏差大而无法对接安装,以及对接安装精度差导致的设备运行异常振动噪声等问题。为有效化解上述建造工艺设计及精度分配问题,[方法]在现有国内船舶建造能力的基础上,运用数值分析方法,开展动力装置模块化建造精度分配计算分析。[结果]数值计算分析表明,各对接安装环节精度分配合理可行,相关调节余量设置满足船舶建造要求。[结论]上述数值分析方法可用于指导船舶动力装置模块化建造。     

随轴系做复杂空间运动的船舶 螺旋桨水动性能计算

船舶航行时,附在转轴上的螺旋桨通常做复杂的空间运动。这是因为一方面螺旋桨和转轴不可避免地存在偏心,使得在不平衡激励下转轴在绕自身中心线旋转的同时又发生空间涡动(又称为进动);另一方面,螺旋桨通常工作在不均匀的流场中(即使来流均匀,轴系涡动亦会导致流场的不均匀),桨叶表面的脉动力也会导致转轴的空间振动。对具有复杂三维运动的螺旋桨的水动性能预报是一个难点。本文建立了螺旋桨在流场中随轴系做复杂空间运动时的水动力预报数学模型,并利用不定常面元法求解了这一问题。该方法按时间步顺序求解,考虑了不均匀流场、轴系振动、尾涡的非线性运动及卷曲等因素。利用本文提出的方法并结合结构动力学模型,可以方便地研究流体-螺旋桨-轴系双向流固耦合等问题。同时该方法也可以用来预报船舶转弯、船舶升沉及纵摇振荡、螺旋桨启停及加速等复杂工况下的螺旋桨水动性能。文中通过一个算例验证了算法的有效性。最后,预报了轴系纵向振动幅值为1 mm,振动频率为3 Hz并伴有微量回旋振动时所引起的4381螺旋桨的脉动力。研究表明推力脉动分量大约为其静态分量的4.5/1 000,扭矩脉动分量大约为其静态分量的4/1 000。     

船舶推进轴系纵向振动及其控制技术研究进展

  目的  推力轴承整体刚度对轴系纵振固有频率具有重要影响,但有关推力轴承油膜刚度影响规律的研究很少,其动态特性仍需深入研究。  方法  在分析推力轴承推力瓦块润滑特性的基础上,通过建立轴系纵振分析模型,开展扇形推力瓦瓦张角、瓦面形面以及支撑形式的参数变化对轴承油膜刚度和轴系纵向振动的影响分析。  结果  结果显示,扇形瓦的瓦张角、瓦面形面以及支撑形式的参数变化,均会对轴承油膜刚度造成影响;随着油膜刚度的增大,轴系的一阶、二阶和三阶纵向振动固有频率将逐渐增加;在油膜刚度偏小时,一阶、二阶固有频率随油膜刚度的变大增加较快。  结论  所做研究对指导推力轴承的设计及轴系纵振控制设计具有重要的理论指导意义。     

船舶模块化设计与制造的现状及发展方向

  目的  模块化造船有利于缩短设计建造周期、降低生产成本、提高产品质量,但给船舶建造能力提出了较高的要求,尤其是动力装置的安装。由于其具有对接安装精度高、设备安装尺寸链长、安装对接接口多等特点,较易产生由于对接安装设备间偏差大而无法对接安装,以及对接安装精度差导致的设备运行异常振动噪声等问题。为有效化解上述建造工艺设计及精度分配问题,  方法   在现有国内船舶建造能力的基础上,运用数值分析方法,开展动力装置模块化建造精度分配计算分析。  结果   数值计算分析表明,各对接安装环节精度分配合理可行,相关调节余量设置满足船舶建造要求。  结论   上述数值分析方法可用于指导船舶动力装置模块化建造。     

泵喷推进器在敞水与艇后的激励力计算分析

分别建立某型号泵喷推进器与SUBOFF潜艇模型,基于雷诺平均数值方法及快速傅里叶变换方法,计算潜艇-泵喷推进器耦合模型压强分布并对比不同来流状态下叶片激励力,计算结果表明,相比敞水状态,艇后不均匀来流增强定子叶片与转子叶片干涉作用,从而显著增加定子叶片和转子叶片激励力,说明在泵喷推进器设计时需要考虑定子叶片和转子叶片动静干涉对叶频激励力的影响,有必要将定子叶片与转子叶片作为整体进行匹配设计。