波浪與溫度共同作用下軸系動態(tài)特性.pdf

1、隨著航運業(yè)的發(fā)展，船舶大型化已經(jīng)成為船舶設(shè)計和建造的主流。但是隨著船舶大型化的發(fā)展，越來越多的問題開始出現(xiàn)，其中讓各大研究機構(gòu)和船廠最為關(guān)心的問題是由于船體變形而引發(fā)的軸系動態(tài)性能的變化。而引發(fā)船體變形的動態(tài)因素有很多，主要來源于船舶貨物的裝載、溫度載荷、波浪載荷等。船體外殼變形之后會通過船的龍骨和肋板傳遞導(dǎo)致雙層底上的軸承位置高低發(fā)生變化，最終導(dǎo)致軸系變形。軸系變形之后會引起傳遞動力的效率降低、軸承磨損加劇、軸系的振動增大，嚴(yán)重影響船

2、員的正常生活。
　　本文以某艘8530TEU集裝箱船作為研究對象，分析該船在外界溫度變化、波浪壓力情況下的船體變形量，并以此為依據(jù)計算軸系變形量，構(gòu)建軸系變形后的模型，研究由于溫度載荷和波浪載荷聯(lián)合作用的情況下軸系的動態(tài)特性。全文的內(nèi)容將圍繞以下幾個方面展開：
　?。?）采用有限元軟件構(gòu)建對應(yīng)的船體模型，并且查閱相關(guān)水文資料，找出該船所在航區(qū)的外部環(huán)境溫度資料，研究有限元軟件加載溫度載荷的方法，并且計算該船在一定的溫度載荷條

3、件下的軸系變形情況。發(fā)現(xiàn)溫度載荷對船體變形量的主要影響來自于溫差的大小，并且在低溫氣象條件下和高溫條件下軸系的變形趨勢正好相反。
　　（2）利用AQWA軟件模塊，構(gòu)建該船水動力模型，根據(jù)已有的北大西洋和太平洋航區(qū)的波浪統(tǒng)計資料，選取7.5m和11.5m波高情形，計算這兩種波高條件下不同波浪相位的船體變形量，最終得出各種波浪壓力情形下的軸系變形數(shù)據(jù)。最終計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)：波浪高度越大，軸系變形量越大；各軸承變形量隨著波浪相位呈正弦變化趨

4、勢。
　　（3）采用前面通過有限元軟件仿真計算得來的溫度應(yīng)力和波浪壓力引起的軸系變形數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究在兩者共同作用情況下該船軸系的直線校中情況，并且計算出對應(yīng)情形下軸承的支反力。從結(jié)果來看后尾軸承和主機軸承處的支反力最大。
　?。?）通過研究前面的直線校中數(shù)據(jù)，構(gòu)建對應(yīng)的不同外界條件情況下的軸系變形之后的模型和初始狀態(tài)下的直軸有限元模型，分析計算軸系橫向振動和扭轉(zhuǎn)振動的計算方法和對應(yīng)約束的邊界條件，并在ANSYS軟件中計算直