船舶軸系校中的雙向優(yōu)化研究.pdf

1、船舶軸系校中的質(zhì)量，對于確保軸系長期正常地運轉(zhuǎn)非常重要，也是保證船舶正常航行的關(guān)鍵。近年來，隨著船舶大型化的發(fā)展，使得軸系剛性增加及船體柔性增大，造成軸系對于軸承高度變化呈高敏感性反應，軸系整體的橫向撓性降低，當軸系運轉(zhuǎn)過程中，軸承的垂向位置由于外界因素發(fā)生改變，將會產(chǎn)生過大的附加負荷。因此傳統(tǒng)的在軸系布置完成后、中間軸承軸向位置固定的情況下，求取軸承最佳高度的校中分析方法，難以適應軸系校中的要求，有必要研究軸系校中的雙向優(yōu)化的計算方法

2、。軸系校中的雙向優(yōu)化需要確定軸承軸向(也稱橫向)和垂向的最佳位置。然而軸承軸向位置變化時，軸系橫向振動的固有頻率也會發(fā)生變化，當達到某一值時，有可能使軸系產(chǎn)生共振。因此，在軸系校中的雙向優(yōu)化過程中要考慮橫向振動的影響。 本論文首先對船舶軸系校中的雙向優(yōu)化的影響因素進行了分析，系統(tǒng)地研究了軸承負荷影響數(shù)、軸系的橫向振動、溫度效應、負荷均衡分布等對中間軸承軸向布置的影響，并以有限元法為基礎(chǔ)，建立了軸系校中的優(yōu)化計算模型，將多目標規(guī)劃

3、的方法應用于彈性校中雙向優(yōu)化分析，對各軸承的軸向位置及垂向位置進行優(yōu)化計算。 其次利用有限元軟件ANSYS建立了軸系校中的雙向優(yōu)化的有限元計算模型，并應用ANSYS提供的優(yōu)化模塊實現(xiàn)了軸承位置的雙向優(yōu)化分析和計算。 最后以一艘1500TEU集裝箱船的軸系校中為實例分析，研究兩個中間軸承及一個中間軸承的差異，并通過優(yōu)化程序找到一組軸承位置使其同時具有良好的撓性及均衡的負荷分布。驗證了該方法的適用性，對船舶軸系校中設(shè)計具有一