大型集裝箱船推進(jìn)軸系支承點(diǎn)處的變形與應(yīng)力分析.pdf

1、現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)已經(jīng)向大型化、高功率化發(fā)展。軸系校中狀態(tài)易受船體變形的影響，船體變形造成軸系中各軸承支座相對(duì)位置發(fā)生變化，從而改變軸系的原有校中狀態(tài)。船舶推進(jìn)系統(tǒng)的軸系對(duì)變形極為敏感，船體變形對(duì)軸系的影響不容忽視。所以，研究船體變形對(duì)尾軸系的校中是十分有意義并有必要的。
　　 船體變形的主要影響因素是:外載荷的分布以及船舶裝載狀況。船舶裝載狀況可以做比較精確的估算，然而外載荷的分布主要是由海浪的運(yùn)動(dòng)而引起的，因此存在很大的隨機(jī)性，難

2、以進(jìn)行定量計(jì)算。目前大多是將船體視為彈性梁，然后由裝載狀態(tài)預(yù)估船體彎曲方向，而后將最大彎矩點(diǎn)設(shè)在最大撓度點(diǎn)上。最后根據(jù)線性關(guān)系來確定船體局部變形，這種做法所得計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度不夠。
　　 本文以8530TEU集裝箱船為例，用AQWA—LINE、AQWA—WAVE計(jì)算不同頻率、浪向及相位下的波浪與滿載狀態(tài)下的船舶相互作用所產(chǎn)生的波浪壓力，然后通過ANSYS有限元軟件對(duì)全船建模，最后將波浪載荷自動(dòng)加在船體外殼表面并進(jìn)行有限元計(jì)算分析

3、，得到船體在尾軸承支座處相應(yīng)位置的變形。
　　 本文主要的研究工作包括下面幾個(gè)部分:
　　 1)介紹相關(guān)的波浪理論知識(shí)，并然后介紹AQWA軟件的適用范圍，并利用AQWA—LINE及AQWA—WAVE針對(duì)8個(gè)頻率、7個(gè)浪向、4個(gè)相位的不同波高及波長(zhǎng)的波浪進(jìn)行求解，求得其對(duì)應(yīng)船體外殼的動(dòng)壓力值。并進(jìn)行分析。
　　 2)簡(jiǎn)述有限元理論，講述建模實(shí)際過程中需要注意的細(xì)節(jié)問題及其處理方式。利用ANSYS進(jìn)行全船有限元建模，

4、為了驗(yàn)證軸系的存在也是影響船體變形的，故分別建了加軸與未加軸的兩個(gè)船體模型，進(jìn)行初步計(jì)算以驗(yàn)證模型正確性，在此過程中對(duì)模型進(jìn)行了調(diào)平衡以使其符合船舶運(yùn)營(yíng)真實(shí)狀態(tài)，最后對(duì)慣性釋放這種有限元計(jì)算方法進(jìn)行闡述及分析。
　　 3)將波浪外載荷壓力以網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的方式加到船體外殼上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加載，并對(duì)所有工況進(jìn)行計(jì)算。提取軸系在船體尾部相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的垂向以及橫向相對(duì)變形值，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析比較，得出規(guī)律及結(jié)論。除此之外對(duì)加軸與未加軸的結(jié)果進(jìn)行分析比