欧普兰(多图)-轴系扭转振动计算高弹性连接设备

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，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。

3D建模功能

软件提供3D建模环境，可快速准确的对用户所设计的轴系建模。所创建的模型可由多个轴系、发动机曲轴、变速箱，固定或可调螺旋桨，艉轴管，支架，不同类型的法兰和轴承组成。该模块创建的模型是支撑后续各类计算的基础，创建好的模型可以直接保存在模型库中，可供随时调用。

轴系校中计算模块

提供船舶在各种装载状态下的轴系校中计算和轴承载荷分析。可以同时考虑垂直方向和水平方向的弯曲计算，也可以对不规则形状衬套的轴承模型等进行建模分析。该模块可实现一个完整地轴系校中计算流程循环：比如通过反向计算的方法确定当前轴承变位，得出船舶在装载状态下轴承的变位值，也可通过顶举法、偏移偏斜测量以及应变计测量等方法对计算结果进行校核。

附加功能：轴瓦接触压力分布，轴承流体动力润滑，螺旋桨载荷，轮齿载荷，冰区时域瞬态计算货运船，船体变形估算，工艺公差计算。

回旋振动计算模块

轴承采用各向异性模型，即轴承刚度和阻尼具有方向和频率相关性。可以计算轴系自由振动的阻尼固有频率，模态振型以及临界转速，并生成坎贝尔图。谐波响应分析可以提供轴系任何部位的各种参数，并对当前临界转速是否会导致异常振动进行三维动画显示。旋转振动与轴系校中参数和轴承运行状态相关，这为轴系的动力学特性提供了更为准确的预测。

轴向振动计算模块

轴向自由振动计算可以显著的体现轴系在各种临界转速条件下所对应的模态振型。谐波响应分析可以真实的反映设备在运行速度下的轴移位以及推力轴承载荷情况。该模块支持对所有设备模型进行激励、频率、刚度以及阻尼等参数进行设置。

扭转振动计算模块

根据轴的尺寸生成计算方案。可以开展部件之间角位移变形计算，轴系部件中的振动扭矩和应力计算，齿轮啮合产生的锤击效应分析，柔性元件和阻尼器的功率损耗计算，柴油机正常运行以及停机状态的计算分析。***的冰区加强和短路分析功能可提供时域的瞬态分析功能支持各船级社提出的标准。

　船舶在航行一定时间后， 由于船体变形等因

素的存在， 必然会造成尾轴与发动机轴(简称两端

轴)之间出现较大的偏中。两端轴偏中值的大小

对确定轴系修理方案有很大的影响， 而修理方案

又关系到船舶修理费用的高低及修理周期的长

短。可见， 正确地确定和处理尾轴与发动机轴的

同轴度， 对保证轴系校中质量和减少修船费用、缩

短修船周期有重要的影响。

影响轴系校中质量的诸因素

所谓轴系校中， 就是按一定的要求和方法， 将

轴系敷设成某种状态， 处于这种状态下的轴系， 其

全部轴承上的负荷及各轴段内的应力都处于允许

范围之内， 或具有的数值， 从而可保证轴系持

续正常地运转。可见船舶轴系校中质量的优劣，

对保障主机的正常运转， 以及对减少船体振动有

着重要的影响