计入船体变形影响的轴系动态校中研究
2011-02-08薛冬新宋希庚
大连理工大学学报 2011年3期
石 磊, 薛冬新, 宋希庚
(1.大连理工大学能源与动力学院,辽宁大连 116024;2.上海海事大学商船学院,上海 201306)
0 引 言
船体变形作为影响船舶推进轴系动态校中质量的一种非常重要的动态因素,在轴系动态校中过程中不容忽视[1].因此,计入船体变形影响的轴系动态校中研究具有十分重要的意义.
目前的研究大都将船体视为弹性梁,根据装载状态判断船体弯曲变形方向,且假定最大挠度处发生最大弯矩,再按线性关系计算局部变形[2],这种方法过于简化,计算结果难以保证.文献[3]综合考虑了装载和波浪作用引起的船体变形,但仍然用梁代替船体结构,且将轴线作为考察变形的基准,也不够准确.文献[4]利用船体尾部的三维有限元模型求解船体局部变形,计算结果表明船体模型的建立范围和选用的边界条件对船体变形影响很大.但迄今为止还没有对船体尾部模型提出合理的受力和约束条件,也没有考虑环境温度对轴系动态校中的影响.另外,研究中一般假设轴承处的船体变形即为轴承变位[5],但实际上在波浪荷载的作用下轴系随船体一同纵倾,因而纵倾不应计入轴承变位中,这种假设不够准确.
本文旨在研究计入船体变形影响的轴系动态校中,综合考虑引起船体变形的各种荷载因素的计算和分析方法,提出一种计入船体变形影响、合理转换轴承变位以优化校中的轴系动态校中方法.以76 000 t成品油轮为例,建立整船的有限元模型,计算并施加多种工况下的重力、浮力及环境温度,同时模拟海水弹性支撑作为边界约束,得到各种影响因素作用下的船体变形;……
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