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(1. 海军装备部舰船办，北京 100036；2.中国舰船研究设计中心，武汉 430064)

传统的轴系校中一般是在静态、刚性支承情况下进行，不考虑动态因素的影响。实践表明，动态因素会影响轴系校中的结果，如螺旋桨水动力产生的垂向推力、水平力矩的平均分量和交变分量。这种周期性激振力会使轴系的受力状况产生动态变化，影响轴系运行的安全性与可靠性[1-2]。

本文以某成品油船轴系为例，运用ANSYS有限元法，将螺旋桨水动力产生的周期性力和力矩等边界条件施加到轴系上，分析计算各轴承的支反力及其变化规律，并与传统轴系校中进行比较，为船舶轴系的动态校中计算提供参考。

1 轴系计算基本参数

该成品油船轴系由螺旋桨艉轴、中间轴以及主机曲轴组成，共有4个轴承支承，1#为艉轴承，2#为中间轴承，3#和4#为柴油机曲轴主轴承。从艉轴末端至曲轴前端，轴段总长为7.339 m。轴系支承位置、外部载荷见表1、2。该成品油船的螺旋桨为等螺距桨，主要参数见表3。

表1 轴系支承位置

注：与截面序号对应的轴承序号即为轴承所在处。

表2 轴系外部载荷

表3 螺旋桨参数

根据以上轴系基本参数，假定轴承为刚性支承，建立船舶轴系校中计算模型，见图1。

图1 船舶轴系校中计算模型示意

2 螺旋桨水动力平均分量与交变分量

螺旋桨水动力的平均分量是指螺旋桨在运转过程中产生的稳定的、不随时间变化的力和力矩；交变分量是指在螺旋桨运转过程中，在桨叶上产生不定常的载荷，该载荷随桨叶旋转的角度改变而发生变化[3]。……