船舶軸系校中的雙向優(yōu)化研究.pdf

1、船舶軸系校中的質(zhì)量，對于確保軸系長期正常地運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要，也是保證船舶正常航行的關(guān)鍵。近年來，隨著船舶大型化的發(fā)展，使得軸系剛性增加及船體柔性增大，造成軸系對于軸承高度變化呈高敏感性反應(yīng)，軸系整體的橫向撓性降低，當(dāng)軸系運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，軸承的垂向位置由于外界因素發(fā)生改變，將會產(chǎn)生過大的附加負(fù)荷。因此傳統(tǒng)的在軸系布置完成后、中間軸承軸向位置固定的情況下，求取軸承最佳高度的校中分析方法，難以適應(yīng)軸系校中的要求，有必要研究軸系校中的雙向優(yōu)化的計算方法

2、。軸系校中的雙向優(yōu)化需要確定軸承軸向(也稱橫向)和垂向的最佳位置。然而軸承軸向位置變化時，軸系橫向振動的固有頻率也會發(fā)生變化，當(dāng)達(dá)到某一值時，有可能使軸系產(chǎn)生共振。因此，在軸系校中的雙向優(yōu)化過程中要考慮橫向振動的影響。 本論文首先對船舶軸系校中的雙向優(yōu)化的影響因素進(jìn)行了分析，系統(tǒng)地研究了軸承負(fù)荷影響數(shù)、軸系的橫向振動、溫度效應(yīng)、負(fù)荷均衡分布等對中間軸承軸向布置的影響，并以有限元法為基礎(chǔ)，建立了軸系校中的優(yōu)化計算模型，將多目標(biāo)規(guī)劃

3、的方法應(yīng)用于彈性校中雙向優(yōu)化分析，對各軸承的軸向位置及垂向位置進(jìn)行優(yōu)化計算。 其次利用有限元軟件ANSYS建立了軸系校中的雙向優(yōu)化的有限元計算模型，并應(yīng)用ANSYS提供的優(yōu)化模塊實現(xiàn)了軸承位置的雙向優(yōu)化分析和計算。 最后以一艘1500TEU集裝箱船的軸系校中為實例分析，研究兩個中間軸承及一個中間軸承的差異，并通過優(yōu)化程序找到一組軸承位置使其同時具有良好的撓性及均衡的負(fù)荷分布。驗證了該方法的適用性，對船舶軸系校中設(shè)計具有一