郑冠超，梁 霄，侯远杭

（天津海运职业学院 轮机工程系，天津 300350）

0 引 言

半悬挂舵因具有良好的操纵性，一直是大型运输船舶普遍采用的舵系之一。对于半悬挂舵的设计，目前多依据各国船级社相关的舵系设计规范，并辅以自身经验来完成。然而，各船级社规范及共同结构规范（Common Structural Rules，CSR）中有关舵系的受力计算多采用简化后的等价杆模型进行。同时，对于很多种类的半悬挂舵模型，规范没有给出明确的计算方法。图1为规范7型半悬挂舵的受力简化模型。

目前，已有研究大多是以规范简化后的模型作为对象进行的。文献[1]给出拆分受力并叠加位移的方法，该方法计算简单，但忽略了计算模型横截面惯性矩不同的影响。文献[2]和文献[3]提出采用单跨梁列弯矩平衡方程组的方法，该方法计入不同横截断面的不同惯性矩对受力模型的影响，计算比文献[1]略微烦琐。文献[4]给出最小应变能方法，该方法可根据最小变形能定理得到补充方程同样考虑不同截面的不同惯性矩对受力模型的影响，但计算相对复杂。

图1 规范7型半悬挂舵受力简化模型

此外，当前基于有限元的舵系受力法研究仍停留在舵杆或舵销等简单构件上。因此，本文以 40000DWT船舶的舵系为例，建立真实的舵叶系统模型，利用结构有限元方法进行舵系受力计算和强度校核。同时，通过对比已有的关于半悬挂舵简化杆系模型的计算，找出最有效的方法，为半悬挂舵系的设计制造提供参考和依据。……