艉軸架載荷與強度分析.pdf

1、近年來，國內(nèi)外對于艉軸架的研究主要集中在艉軸架的加工、安裝工藝及振動特性上，能夠有效的避免艉軸架系統(tǒng)的共振問題。但是，對于艉軸架屈服強度的研究還停留在上個世紀90年代。對于艉軸架疲勞強度的研究還處于空白狀態(tài)。本文以某大型艦船為算例，對艉軸架受到的載荷及其結(jié)構(gòu)強度進行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)艉軸架的結(jié)構(gòu)形式和工作環(huán)境，分析總結(jié)了艉軸架受到的外載。艉軸架發(fā)生屈服破壞的外載為螺旋槳斷葉受到的不平衡力（離心力和偏心推力）或

2、使艉軸折斷的外力。對艉軸架造成疲勞損傷的外載有三種：螺旋槳轉(zhuǎn)動引起螺旋槳激振力；在波浪中航行時船殼受到的波浪載荷（包括水動壓力和艉軸架系統(tǒng)慣性力）；艉軸架自身運動速度發(fā)生變化引起變化的局部疲勞水動力。推導局部疲勞水動力計算公式并采用計算流體力學軟件Fluent作輔助計算。⑵總結(jié)了計算艉軸架屈服應力的傳統(tǒng)靜力學方法，并指出規(guī)范方法的缺點，分析了造成計算失準的原因，并針對剛度因素，利用有限元方法計算結(jié)果與規(guī)范方法計算結(jié)果進行對比論證。⑶研究

3、并解決了計算艉軸架疲勞損傷的各種技術難題。根據(jù)各載荷特點，把它們分成高頻和低頻。高頻載荷為螺旋槳激振力，低頻載荷為波浪載荷與局部疲勞水動力，先分別研究兩者單獨作用下的艉軸架損傷。合理利用經(jīng)驗公式計算螺旋槳激振力，并用利用Patran軟件對艉軸架作動力分析獲得應力時歷，從而計算激振力作用下的艉軸架疲勞損傷。研究了低頻載荷作用下，艉軸架疲勞損傷的時域計算方法。詳細說明了不規(guī)則波下，波浪載荷與局部疲勞水動力聯(lián)合作用下的艉軸架應力時歷獲得方法和