董良雄，杨意，高军凯，龚雅萍

浙江海洋大学港航学院，浙江舟山316022

基于船舶艉轴—油膜—艉部结构系统的碰撞载荷响应研究

董良雄，杨意，高军凯，龚雅萍

浙江海洋大学港航学院，浙江舟山316022

船舶轴系的抗碰撞能力直接影响着其动力传递的稳定性，船舶的大尺度效应对碰撞载荷作用强度的影响也不容忽视。为此，建立基于艉轴—油膜—艉部结构系统的力学模型，研究艉轴在碰撞载荷作用下的平均冲击力、冲击振幅、轴心轨迹等参数的变化规律，分析由碰撞载荷和转速确定的轴系安全运行区域。结果表明：在不同转速区域，碰撞载荷的作用强度随载荷大小而变化的规律不同；在作用强度值一定的条件下，转速和载荷可拟合成相关曲线图谱，可以此对轴系承受碰撞载荷的能力进行快速评估。

碰撞载荷；艉部结构；轴系振动；承载力

0 引 言

船舶推进轴系将船舶主机产生的转矩传递到螺旋桨，又将螺旋桨旋转产生的推进力传递到船体，从而推动船舶航行。因此，船舶轴系的平稳运行是船舶可靠工作的重要保证，但船舶在复杂的环境中航行，其推进轴系常常会受到多种外力因素的影响，比如螺旋桨常常会与海上流木、冰块等发生碰撞而影响其工作稳定性。近年来，我国学者采用理论分析、数值计算和试验研究等多种方法研究了船舶推进轴系的冲击特性。朱汉华等［1］研究了冲击力下船舶轴系转速与回旋振动的影响，并利用重锤自由落体撞击模拟螺旋桨进行试验，但该研究假定各种转速下的冲击力相等，很难与实际船舶螺旋桨的碰撞情况相符。……