韦红钱 倪培源 端传捷

（1.南京中船绿洲机器有限公司，南京 210000；2.河海大学 港口海岸与近海工程学院，南京 210000）

船舶舵机是重要的船舶操纵设备，其性能直接影响船舶的稳定性和安全性。随着船舶制造业的飞速发展，船舶吨位越来越大，对舵机的要求越来越高。转叶式舵机与其他舵机相比，具有结构紧凑、质量小、体积小、安装方便、维护简便、输出扭矩不受转舵角的影响以及控制性能好等优点[1]，因此一直备受人们的关注。

1 工作内容

计算内容包括产生疲劳裂纹的部位、产生疲劳裂纹的时间、工作应力作用下的安全因子及存活概率。输出结果包括疲劳寿命分布、疲劳损伤分布、应力/应变时程以及裂纹方向等[2]。

Fe-safe作为一款疲劳分析软件，计算前需要其他求解器的求解结果，如abaqus中的.fil文件和.odb文件、ansys中的.rst文件以及nastran中的op2文件等。将求解结果导入Fe-safe后建立载荷的时间历程、材料及对应的S-N曲线，并定义表面粗糙度和算法等相关参数。计算后得到某一点处的循环周次，通过其他后处理软件读取相应的可视化结果。

2 舵机数值模型建立

舵机由缸体、缸盖、静叶、转子、衬套、盖板、推力轴承及螺栓等零件组成[3]。其中：螺栓1为连接缸盖与缸体的36个12.9级螺栓；螺栓2为连接缸盖与静叶的6个8.8级螺栓；螺栓3为连接缸体与静叶的6个8.8级螺栓；螺栓4为侧面缸体与静叶的12个8.8级螺栓，如图1所示。缸体、缸盖及静叶的材料为球墨铸铁QT400-18，弹性模量为173 GPa，屈服强度为250 MPa；转子的材料为球墨铸铁QT400，屈服强度为335 MPa；……