基于參數(shù)化的船舶軸系強度及扭振特性研究.pdf

1、船舶推進(jìn)軸系包括主機(jī)減速齒輪箱輸出法蘭到螺旋槳之間的傳動軸及其上附件,它的主要功能是將主機(jī)發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳,同時又將螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向推進(jìn)力傳遞給船體從而借助水的反作用力推進(jìn)船舶前進(jìn)?？梢?船舶軸系的設(shè)計與分析有著特殊的重要性。為此,本文對船舶軸系的參數(shù)化設(shè)計及其基于參數(shù)化模型的軸系強度與扭振特性進(jìn)行研究。主要工作包括:
　　(1)在對軸系結(jié)構(gòu)特點分析的基礎(chǔ)上,獲得基于參數(shù)化的軸系特征參數(shù),包括幾何、屬性及載荷等,在此基礎(chǔ)

2、上實現(xiàn)軸系的參數(shù)化建模。
　　(2)通過對軸系強度校核和扭振產(chǎn)生機(jī)理的分析,重點研究了有限元法在軸系強度和扭振分析方面的應(yīng)用。利用ANSYS的二次開發(fā)語言APDL編制出參數(shù)化命令流文件,實現(xiàn)了基于參數(shù)化的軸系強度校核和扭振特性計算。包括:利用VisualC++6.0開發(fā)出友好的人機(jī)交互界面,通過輸入軸系特征參數(shù),自動完成對相關(guān)參數(shù)的驅(qū)動,生成新的命令流文件;通過所編制的程序?qū)崿F(xiàn)以批處理方式調(diào)用ANSYS,完成了計算過程的后臺運行;

3、以及通過界面方便快捷地查看計算信息和結(jié)果圖像。
　　(3)基于所建的參數(shù)化模型,以某軸系為例,對該軸系進(jìn)行了強度校核和扭振特性計算,包括強度校核、扭轉(zhuǎn)自由振動與強迫振動以及軸系結(jié)構(gòu)參數(shù)對扭轉(zhuǎn)特性的影響。結(jié)果表明,強度計算滿足要求,并通過與代數(shù)計算值對比,證明了其誤差在許可值范圍內(nèi);在螺旋槳激振力矩作用下的扭轉(zhuǎn)振動角位移和應(yīng)力均小于扭振許用值。
　　所開發(fā)的有限元軸系計算程序,實現(xiàn)了軸系參數(shù)化建模、強度校核和扭振分析的自動化和