【技术实现步骤摘要】
极地冰级船舶主推进系统设计方法
本专利技术涉及一种极地冰级船舶主推进系统，具体涉及具有极地冰区水域航行需求的船舶的主推进系统设计方法。
技术介绍
随着全球变暖，北极冰层逐渐融化，开发利用极地丰富的资源成为可能，极地航道的通航时间也不断增加，北极航道的通航可大大缩短欧洲至太平洋的距离，且可以避开索马里等敏感水域，因而具有重要的战略价值。随之而来的是极地冰级船舶设计相关规范、规则的发展，以及IACS对极地运行船舶统一要求的提出，有效促进了极地冰级船舶的发展。极地冰级船舶的设计和建造技术是伴随着对极地冰区海洋环境、气候、冰况特性的研究而产生并发展的，对高纬度地区的海洋环境、气候条件等的研究和掌握，对极地冰级航行船舶的钢板材料强度、焊接工艺、动力系统型式、推进轴系、推进器的材料、设计、加工等的研究都是极地冰级船舶的关键技术。而极地冰级船舶主推进系统的设计则必须对极地航行水域的冰块形态进行假定，对冰块作用于推进器和主推进系统的扭矩载荷、推力载荷、弯矩载荷等进行定量化模拟,从而对主推进系统主要部件在冰载荷冲击下的强度、疲劳等性能进行设计、分析和评估，其中涉及到各动力传递部件的...
【技术保护点】
1.一种极地冰级船舶主推进系统设计方法，其特征在于，具体步骤为：（1）根据船舶运营任务的要求确定船舶航行的水域和季节性海洋环境条件（大气温度、冰层状况、冰类型），并明确沿线国家的水域通航管理规定中关于主推进系统的要求；（2）根据冰级船舶的船体设计方案，分析船体高位冰载水线和低位冰载水线的位置、船艏、船艉的线型参数，通过计算或模型试验获得船舶航行在冰区航道中的阻力，确定船舶在冰区航道中航行或者破冰航行的最小推进功率需求；（3）根据船舶不同工况下的航速和机动性需求以及船体线型、阻力等数据，确定船舶主推进原动机的选用功率，并进行推进器的初步设计和选型，确定桨叶直径、桨叶数量、螺距...
【技术特征摘要】
1.一种极地冰级船舶主推进系统设计方法，其特征在于，具体步骤为：（1）根据船舶运营任务的要求确定船舶航行的水域和季节性海洋环境条件（大气温度、冰层状况、冰类型），并明确沿线国家的水域通航管理规定中关于主推进系统的要求；（2）根据冰级船舶的船体设计方案，分析船体高位冰载水线和低位冰载水线的位置、船艏、船艉的线型参数，通过计算或模型试验获得船舶航行在冰区航道中的阻力，确定船舶在冰区航道中航行或者破冰航行的最小推进功率需求；（3）根据船舶不同工况下的航速和机动性需求以及船体线型、阻力等数据，确定船舶主推进原动机的选用功率，并进行推进器的初步设计和选型，确定桨叶直径、桨叶数量、螺距比、盘面比、转速的基本参数；（4）根据船舶入级规范的要求选取设计假定的进入推进器的冰块厚度，结合推进器设计的基本参数，进行冰冲击载荷计算，分析获取在冰冲击载荷下推进器叶片承受的推力、转叶扭矩、冰冲击扭矩载荷、叶片失效载荷的数据；（5）对推进器及内部的各部件进行强度分析和疲劳分析，判断推进器本体机构和叶片的设计，并进行推进器型值设计和材料选型的优化；（6）根据推进器设计情况，结合冰载荷对轴系进行初步设计，确定轴系的设计尺寸和材料选择；（7）根据冰载荷下推进器和轴系设计情况，确定推进器推力在船体上的承载情况，提出推力轴承选型设计的性能要求，确定齿轮箱的布置型式和内部机构的设计；（8）对系统进行校中计算确定轴系各截面的弯矩、应力、挠度数据，进行回旋振动计算分析系统的横向振动特性、固有频率和临界转速，进行扭转振动计算分析系统在开阔水域工况下运行时主推进系统的振动特性；（9）对主推进系统进行冰载荷时域模式下的振动特性分析，确定不同工况下主推进系统的峰值冲击扭矩和推力；（10）考虑冰载荷下的最大冲击扭矩、桨叶失效载荷和轴系截面应力、弯矩的情况对主推进系统的传动轴系各截面进行强度和疲劳计算评估，包括低周疲劳衡准、高周...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊武，易小冬，倪卫国，刘爱兵，徐逸然，李梓，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零四研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31
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