船舶主机安装偏差对轴系校中质量的影响分析

针对轴系校中质量评价问题,以船舶主机安装偏差为变量,采用理论分析和数值计算相结合的方法,分析和讨论了船舶轴系校中校核过程中轴承负荷的有效性,所得结果在规范规定的误差范围内。但目前船厂采用的顶举法轴系校中校核所得轴承负荷值不能反映船舶主机安装偏差而带来的船舶轴系静力学变化,影响了对轴系校中质量的有效评价;由此本论文提出了多点顶举线性拟合校核方法,作为更精确科学的轴系校中质量评价方案。     

应用计算机进行船舶轴系合理校中

船舶轴系合理校中的实质是遵守规定的轴承负荷、应力、转角等限制条件下,通过校中计算从确定各轴承的合理位置,将轴系安装成规定的曲线,以达到各轴承负荷合理的分配.<船舶轴系合理校中计算>是一个能对船舶轴系进行校中的软件,它界面直观、操作简便.     

多支承轴系轴承受力与刚度的有限元迭代计算方法

为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式进行迭代求解,以此寻找轴承受栽后的平衡状态.通过与典型数值计算结果的比较可以看出,所提方法解算出了每一个轴承的受力和刚度,解决了多支承轴系的超静定问题和支承一轴承受力分配问题.通过轴承受载变形实验同时验证了方法的正确性.     

变姿态下摆台多支承轴系轴承刚度的计算方法

针对现有多轴承支承轴系的刚度计算只限于主轴等对称回转结构,不能分析转动部分结构复杂并且受重力、切削力作用的数控摆台支承轴系的问题.提出一种数控摆台多支承轴系的轴承静刚度计算方法.首先,利用子结构方法对转动部分的有限元模型进行静力凝聚,并通过刚性耦合约束连接缩聚后的有限元模型与支承轴的梁单元模型;其次,结合角接触球轴承的刚度模型建立整个轴系的静力平衡方程,通过迭代求解得到各轴承的实际载荷和刚度.计算了四轴承支承轴系各轴承的载荷和刚度,与商业软件结果的误差小于1%,验证了上述方法的准确性.研究发现:重力作用下摆台支承轴承静刚度随摆角的改变发生显著变化.     

推进轴系合理校中轴承负荷比优化及轴线设计

针对推进轴系直线校中方法的缺陷和目前轴承负荷法校中方法的局限性,提出了满足艉管前后轴承的负荷比最佳的轴系合理校中设计方法.对旋转时的轴线进行优化设计,并对一个简化轴系模型进行校中计算,计算结果显示:艉管前后轴承的负荷比在1/2～1/3的范围内时,全轴系的轴线是曲线且轴承不是都在一条直线上,后轴承对设计轴线的偏离量较大;艉管后轴承支撑点处截面转角超过了3.5× 10-4 rad.     

轴承刚度对船舶轴系振动特性的影响研究

针对某船舶轴系进行了三维几何建模,对不同位置、不同刚度的轴承条件下的轴系周有振动特性进行了分析,得到了不同位置不同刚度的轴承对船舶轴系固有振动特性的影响。计算结果表明,不同位置轴承刚度的变化对船舶轴系固有振动特性的影响有很大的不同。在所有的轴承中,船舶前后艉架轴承和船舶艉管轴承对船舶轴系的振动特性影响最大,同时这些轴承工作条件恶劣,在船舶正常运行过程中刚度要发生很大的变化,因此在船舶运行过程中必须时刻注意这些轴承的性能变化。其它位置处的径向轴承由于刚度相对较大,而且刚度不易发生变化,因此对船舶轴系的振动特性影响较小。而推力轴承刚度的变化影响只影响轴系的高频振动,对船舶轴系最关注的低频振动来说,影响可以不计。     

考虑热-变形耦合的主轴-轴承系统瞬态热特性分析

为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络法优选试验轴系关键部件作为温度节点,综合考虑润滑剂黏温效应及轴系径向复合应力与变形,实时修正轴系热源、热边界条件等特性参数,实现了温度场与变形的耦合分析。通过编程求解获得了不同条件下轴承的瞬态温升曲线及轴系关键热参数的瞬态特性,结果表明,主轴转速越高,轴系热平衡温度越高,平衡时间越短;迭代步长的选取只影响温升曲线的收敛时间,不影响稳态温度值。与试验数据的对比结果表明,使用该瞬态热网络模型预测轴系温度场可显著降低计算误差。     

多点弹性支承下船用螺旋桨轴承的受力与变形分析

船舶轴系合理校中对保证轴系长期可靠运转极为重要,它关系到船舶的安全航行。本文运用有限元方法建立多点弹性支承船舶轴系的力学模型,并将该方法应用到船舶轴系的校中计算中。通过实例分析表明,在多点弹性支承下,螺旋桨轴承支承点的位置到螺旋桨的距离略大于单点刚性支承,且在螺旋桨轴承后端点处的支反力最大,这与实际船舶的螺旋桨轴承在此处变形最大相符。     

船舶推进轴系弯振动力吸振器的设计参数研究

为了减小船舶轴系弯曲振动所引起的轴系疲劳破坏,提出一种并联安装在推进轴系上的动力吸振器。首先采取解析方法对轴系弯振的固有频率和模态进行分析,其次运用模态综合法建立了安装动力吸振器的船舶轴系的动力学模型,求解出船舶轴系弯曲振动的运动响应放大系数,并讨论了设计参数对主振系统的振动影响特性。该研究可为动力吸振器的结构设计提供参考。     

基于小波包变换的船舶轴系轴心轨迹特征提取

为实现通过轴心轨迹识别船舶轴系的工作状态,在船舶轴系轴心轨迹测试实验台上测试各轴承处水平和垂直的位移信号,应用小波包变换对各轴承处的轴心轨迹进行特征提取及分析.结果表明:实测船舶轴系轴心轨迹混乱,无法用于船舶轴系工作状态的识别;利用小波包变换提取的轴心轨迹呈清晰的香蕉形、椭圆形及外“8”字形,其中香蕉形和外“8”字形轴心轨迹刻画了转子不对中工作状态,椭圆形轴心轨迹刻画了转子不平衡工作状态.因此,小波包变换可用于船舶轴系轴心轨迹的提取,实现船舶轴系工作状态的识别.     

船舶轴系校中的有限元法(英文)

对轴系校中的有限元法进行研究 ,特别是对轴系校中计算中的刚度、多支承和弯矩负荷影响数等问题进行了全面深入的探讨 ,并开发了轴系校中计算软件 ,通过实例计算与三弯矩法和传递矩阵法进行比较 ,以证明有限元法的有效性和精确性 ,从而进一步完善了船舶轴系校中理论和方法     

计入船体变形影响的轴系动态校中研究

船体变形是影响船舶推进轴系校中质量的一个非常重要的动态因素.在研究船舶装载、波浪荷载及环境温度作用下船体变形计算方法的基础上,提出了一种轴承变位的计算方法,用以进行轴系动态校中研究.以76 000 t成品油轮为例,计算了极限装载状态下的重力分布和常遇较大海况时的波浪荷载,并分析了环境温度荷载分布.通过对整船有限元模型合...     

Cahn-Hilliard方程的时间双层网格混合有限元方法

针对数值求解Cahn-Hilliard方程时非线性项引起的时间耗时问题,提出了时间双层网格混合有限元方法.首先,在时间粗网格上,通过非线性牛顿迭代方法求解非线性混合有限元系统,其中空间离散采用混合有限元方法,时间离散采用隐式欧拉格式;其次,基于初始迭代数值解和拉格朗日插值公式,在时间细网格上求解线性混合有限元系统;最后,分析了该方法的稳定性和误差估计,并通过数值算例进行验证.结果表明,与传统的混合有限元方法相比,该方法可以节省计算时间.     

局部非线性轴系振动稳态响应计算方法

对有非线性迟滞特性联轴器的船舶推进轴系振动稳态响应计算方法进行研究。在计入联轴器非线性动刚度和迟滞非线性阻尼的情况下,以ＧＬＭ法为基础,提出一种称为ＳＳＧＩＬＭ的方法,用于计算局部具有非线性动刚度和迟滞阻尼特性轴系的振动稳态响应。     

波浪载荷对船舶推进轴系的影响

针对用二维方法分析波浪对推进轴系影响时,只能计算纵向弯曲变形,且精度不高的问题,通过对某散货船进行三维有限元建模,基于PATRAN命令语言(PCL)进行编程,计算作用于船体有限元的波浪压力,并进行自动加载分析.在不同海况下,计算船体变形情况,分析了推进轴系处船体的相对变位及其对轴承负荷的影响.结果表明:在4级及4级以下海况时,波浪对轴线处船体变位影响较小;波浪对轴线处船体变位影响随海况增加而增加,在8级海况以上时,轴线处船体变位最大值超过4 mm,将对推进轴系各轴承负荷造成巨大影响;在航向角为30°时,3个方向的相对变位都有所增加.     

交直流混合输电系统及其潮流分析方法

综述了交直流混合输电系统的优越性。讨论了换流器的基本工作状态,并在此基础上提出了一种不必进行交直流间来回交替计算的潮流解法。推导了将直流部分变为交流等效负荷的计算方法,并应用支路差值解耦法迭代求解,取得了满意的结果。     

基于多体动力学的船舶柴油机主轴承润滑特性

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时主轴承润滑特性,在ANSYS中建立曲轴、活塞、连杆等部件的有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EX-CITE软件中,建立轴系非线性多体动力学模型.采用该模型对主轴承进行了一个循环的弹性动力学计算.结果表明,与刚体分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的轴承载荷的边界条件,提高了船舶柴油机主轴承润滑特性计算精度.     

用计入轴系回转效应的传递矩阵法分析船舶轴系的横向振动

文中简单叙述了用计入轴系回转效应,轴承刚度等因素的传递矩阵法计算船舶轴系横向振动的计算式,编出了计算程序,在 TQ—16电子计算机上对不同类型的实船轴系进行了计算分析,分析了轴承支撑刚度、靠近推进器的艉轴轴承支撑点的位置、轴承工作部分的长度、推进器等集中质量的回转效应、轴段的回转效应、轴系的工作转速及推进器的附水效应等因素对轴系固有振动频率的影响。指出上述诸因素,例如轴系的回转效应、轴系的工作转速等因素对不同类型的轴系所产生的影响是不同的,在研究轴系的横向振动时应充分考虑。     

国产200MW机组轴承负荷分析

本文提出油膜非线性弹性支承上多跨转子连续梁系统支承负荷分配分析的通用迭代方法，应用这一方法分析了国产200MW汽轮发电机组轴承标高与轴承负荷之间的关系，讨论了标高变化原因及标高调整与稳定性的关系问题。     

量子近似优化算法在约束优化问题中的应用

结合量子近似优化算法求解约束优化问题是当前的研究热点之一,针对约束优化问题,提出了一种在量子 近似优化算法框架中的改进方法;此方法融合了二次无约束二元优化和量子交替拟设这两种方法,同时将在目标 算符中添加惩罚项,将不符合解的期望值降低和通过对问题进行求解得出问题的可行解,将混合操作限定在可行 解空间内融合在一起;优点在于在求解约束优化问题时,能减小迭代次数,快速并准确地得到问题的最优解;以最 小顶点覆盖问题为例,将提出的方法与几种已有的方法做比较,得出方法能减小量子近似优化算法的迭代次数,使 得能够高质量和高效率的求解约束优化问题。