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，轴系计算软件软件开发，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，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。

（1）

SD软件的独特之一在于是三维轴系对中计算软件，在船舶行业轴系对中领域是少有的可以做到三维可视化显示，特别是在沿轴线方向的轴承三维应力分布计算，输出三维应力分布图，很方便，在行业内同类软件当中是目前在这方面做的相较前沿的一个功能；在传统的震动计算方面，相较于dyrobes 转子动力学软件基本上没什么差异，而且在某些转子动力方面要比SD要深入，因为转子动力学是比较通用的软件，除了船舶轴系，还可以做其他任何形式的转子动力学分析；SD是一个***软件，一个只针对船舶轴系对中震动计算分析的软件。对于做船舶设计的单位是需求比较有限的单位。对于做船舶维修，制造方面的企业，该软件可以作为一个辅助工具来用，维修维护过程中通过仪器设备测量的数据输入软件，配合软件轴对中逆向计算分析模块来使用。为维修工程师提供直观的三维显示。

（2）

二维和三维的区别：SD软件-是三维有限元分析软件，一些其他的二维计算软件的模型，都是简化后的模型，支撑部位多半简化后会成为一个点；但是SD软件 在轴承支撑部位显示的是三维的，可以在软件后处理中生成清晰的轴承压力分布图；

（3）

轴系校中的关键：是确定某一转速下，推进轴系轴线的空间平衡位置。由这一空间平衡位置所决定的轴承支座反力，轴径中心线和轴承中心线夹角，以及支撑点位置要满足轴承非线性模型各特征参数的关系。

轴系校中是为了确保轴系在运行过程中的稳定，同时，后期轴系的安装与测量也是很重要的，必须有与之对应的安装和测量方法

面向： 船舶检修工程师

应变仪来测量船体变形。千斤顶顶举系数，通过千斤顶顶举符合来分析轴承的位移量；轴承支座反力应变片测量特点

（2）

对大型船舶轴系，采用应变片侧轴承的支座反力无疑是的办法，可以时刻监测轴系的运行状态，大型船舶安装和检验都用的上。同时配合***的轴系对中软件使用，所测量的结果直接输入到校中计算软件中去，通过测试分析，很好地观察轴系校中的情况；

（3）

传动系统尾部，螺旋桨轴和轴承之间的连接受力分析，可以通过建模计算直接得出轴承沿轴线方向的应力分布，对于做轴系设计以及对中计算方面的工程师来讲非常的方便。

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