舰船水润滑轴承等效支点预测及轴系迭代校中
2022-06-07闫琦隆欧阳武刘祺霖
哈尔滨工程大学学报 2022年5期
关键词:有限元
闫琦隆, 欧阳武, 刘祺霖
(1.武汉理工大学 船海与能源动力工程学院,湖北 武汉 430063; 2.武汉理工大学 交通与物流工程学院, 湖北 武汉 430063; 3.国家水运安全工程技术研究中心 可靠性工程研究所,湖北 武汉 430063)
艉轴承是舰船推进轴系的重要组成部分,在轴系校中和动力分析中通常需要将轴承简化为等效支撑点(指距轴承后端面的距离)[1-2]。舰船尾轴承等效支点一般参照相关标准和规定选取,其中,国内的推进轴系校中计算主要是参照标准CB/Z 338-2005和《钢质海船入级规范》。根据标准CB/Z 338-2005,对于白合金轴承衬、铁梨木轴承衬和橡胶轴承衬,尾管后轴承的等效支点取值范围分别为(1/7~1/3)L、(1/4~1/3)L和(1/3~1/2)L,L为轴承长度;推进轴系其他径向轴承的等效支点均取1/2L[3-4]。有限元建模研究方法在船舶及轴承应用广泛[5],刘亮[6]基于此方法对后尾轴承支点位置进行研究并计算得到的轴承支点位置在(1/4~1/3)L之间。等效支点的取值对舰船推进轴系动力性能预测有较大影响。刘正林等[7]分析了船舶尾轴末端在螺旋桨集中载荷作用下的挠曲特性,研究结果表明尾轴倾角的增大使得轴承末端液膜压力急聚增加,轴承边缘效应明显。在螺旋桨悬臂作用下,舰船推进轴系挠曲变形明显,等效支点在轴承中间的假设误差较大[8-9]。
尾轴弯曲程度、尾轴承结构和材料均会影响其等效支点的取值。余华军[10]利用多点支承模型,通过数值计算确定赛龙尾管轴承的等效支点位置,仿真发现随着尾管轴承刚度的增加,尾管后轴承的等效支点向后移动,而尾管前轴承的等效支点向前移动。……
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