船体变形与船舶动力推进系统耦合问题

为了建立推进动力系统与船体耦合的大动力系统理论，对其耦合形成机理与规律进行系统的研究，需要***解决如下问题：

（1） 大型船舶的大尺度效应影响下船舶推进装置工作不确定性。 大型船舶由于尺寸巨大造成船体

变形大、推进系统振动强烈，引发诸多参数相互耦合，影响船舶航行性能，即大尺度效应。由于大尺度效

应作用，导致大型船舶推进装置的实际工作状态与原始设计状态和建造状态不一致，其实际工作状态

受环境影响而在一定方位内变动，使得实际工况与设计工况不一致，出现了工作不确定性问题。

（2） 不同海洋服役环境下船体变形和船舶运动诱发的船舶推进装置-船体之间动力学耦合。 船舶 航行在海洋环境中，陕西柴油机回旋振动计算，海洋环境的风、浪、流等外激载荷是随机多变的，尤其是极端海洋环境外部激励载

荷作用在船体上时，引起大型船舶的船体不均匀变形和随机运动，并通过船体的传递作用引起船舶推

进动力装置过载响应，导致推进装置关键部件过载而***，机械系统状态超出了服役允许的范围而不

能工作，这就提出了大型船舶推进装置—船体动力学耦合性问题。

（3） 基于实验室试验模型的船舶设计与实际海洋服役环境条件下船舶航行性能两者之间的船舶 推进装置—船体之间航行性与能效性的一致性研究。由于实验室的测试条件不可能复原实际的海洋航 行环境，导致实验室测试得到的数据与船舶在海洋环境中的实际数据不一致，存在着一定的误差，这二 者的不一致是导致船舶设计数据与实船航行的航行性和能效性不一致的根本原因，如何消除其差异对 船舶工业的快速发展意义重大。

维修新方法为了提高工作效率，近年来普遍采用***的船舶维修工艺和维修方法，主要有:①采用压力高达500千克力/厘米的高压水或高压水喷砂清洗船体和除锈，除锈速度达到2000米/小时;②采用压力为200千克力/厘米的高压无气喷漆法油漆船体，如果气候潮湿则用热气烘干，喷涂速度达到4000米/小时;③采用分段、分片预制法进行船体换板，单船每天换板量达到30～40吨；④由潜水员操纵液压旋刷或气动旋刷等工具在水下清刷或检修船体，以解决在无大坞的情况下修理大型船舶的困难，并且可以与装卸货物同时进行，减少因进坞而造成停航损失；⑤用碱性溶液清除机电设备上的油垢，用酸性溶液清除水垢，用中性溶液清洗电器，清洗效率大大提高；⑥对大型机件如曲轴、轴系和舵杆等采取不拆运到车间，在船上或坞内就地修理的方法；⑦对精密机件如自动化装置、调速器、增压器等实行***化修理；⑧对中小机件采取成组换修的方法，换下的旧件按新制的标准修复后再用。

轴对中计算的目的是在对中时确定轴线轴承的位置，或优化轴线的轴承负荷，从而让船舶推进系在所有运行条件下安全运行。轴线轴承轴的位置由轴承衬套中心点的垂直与水平偏距以及基准线和轴承衬套轴之间的角度所决定。软件运行时，会自动计算轴线的偏差（图3）。

图3：轴承衬套中的接触应力

应用模型可自动从基本模型之上构建。基本模型中的任何改动都会立即更新轴线的偏差。由SD支持的轴对中技术包括直接计算、偏距探索、几何对中、悬链线对中和应变仪对中。由于软件具有反向工程功能，因此也可以根据已测量的弯曲负荷、轴承应力、千斤顶负荷、松垂与间歇，以及轴偏差来计算对中。

应用模型可以进一步开发，以满足具体的应用要求。用户可以增加额外的对象，例如集中力、临时支架和千斤顶，从而在实践中验证理论对中。一旦增加额外的支架和力，就会立即自动进行轴线偏差的重新运算。

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