基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法技术

本发明专利技术涉及一种基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法，S1建立非线性轴系数值模型；S2进行数值模拟计算，以轴承高度为0为基础，通过不断改变轴承高度得到对应高度下的轴承负荷，基于数值模拟计算结果拟合轴承负荷变位非线性关系；S3根据两次轴承高度的调整结果以及轴承负荷变位之间的非线性关系，得到n元2次方程组，求解得到轴承标高偏差；S4将所求标高偏差回代补偿，使船舶下水后偏离的实际中心线各轴承变位参考点从

【技术实现步骤摘要】
基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法


[0001]本专利技术涉及船舶轴系校中
，具体涉及一种基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法。

技术介绍

[0002]目前国内外造船厂通常采用的推进轴系装调工艺有船台安装(在船台或坞内完成所有的推进轴系的安装和调整工作，需事先能掌握并控制船体变形，仅适用于批量生产的小型船舶)和船台
‑
下水两阶段安装(在船台完成主要设备及附件的初装，船舶下水后再进行推进轴系调整工作)两种类型。船台
‑
下水两阶段安装按下水后安装基准点的不同又分为艉艏安装、艏艉安装和艏艉同步安装。其中艉艏安装工艺能有效减少船舶下水后船体变形对轴系安装质量的影响，已成为国内外应用最为广泛的推进轴系安装工艺。基于该工艺流程，轴系计算书中虚拟一条水平线为零位即轴系理论中心线，并基于合理校中理论计算出了各轴承相对于该理论中心线的高度，即轴承高度(即轴承标准高度，简称轴承标高)。轴系理论中心线在船台上确定，并且船台上若严格按照给定高度位置敷设轴系，就能完成轴系校中，即使在船台上符合轴系校中要求，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立轴系数值模型：建立轴系的数值模型，根据轴系校中计算书所给材料物性参数设定轴系不同部位的材料，对数值模型施加约束条件；S2、探究各中间轴承的轴承负荷与变位非线性关系：进行数值模拟计算，以中间轴承高度为0为基础，通过不断改变轴承高度得到对应高度下的轴承负荷，基于数值模拟计算结果拟合轴系轴承负荷变位之间的非线性关系；S3、计算轴承标高偏差：记理论中心线上各中间轴承对应的位置为
①
号位置；船舶下水变形后的中心线上各中间轴承对应的位置为
②
号位置；轴系校中计算书中实际安装轴线上各中间轴承对应的位置为
③
号位置；轴承标高偏差依次记为Δm1、Δm2、Δm3、Δm4...Δm
n
；轴承标高偏差计算具体包括以下步骤，S3.1、将轴承高度调整至
③
号位置，对应的各中间轴承负荷使用顶举法测得，记为F1、F2、F3、F4...F
n
；此时各中间轴承实际高度为：y1＝Δy1+Δm1、y2＝Δy2+Δm2、y3＝Δy3+Δm3、y4＝Δy4+Δm4...y
n
＝Δy
n
+Δm
n
，其中Δy1、Δy2、Δy3、Δy4...Δy
n
是轴系校中计算书给出的各中间轴承基于理论中心线的轴承高度；S3.2、在当前轴承高度y1、y2、y3、y4、...y
n
的基础上将各轴承调整至
④
号位置，其变位值为Δy1′
、Δy2′
、Δy3′
、Δy4′
、...Δy
n
′
，
④
号位置各轴承负荷也通过顶举法顶举测量得到，记为F1′
、F2′
、F3′
、F4′
...F
n
′
，此时各轴承高度记为：y1′
、y2′
、y3′
、y4′
、...y
n
′
，则有y1′
＝Δy1+Δm1+Δy1′
、y2′
＝Δy2+Δm2+Δy2′
、y3′
＝Δy3+Δm3+Δy3′
、y4′
＝Δy4+Δm4+Δy4′
、...y
n
′
＝Δy
n
+Δm
n
+Δy
n
′
；S3.3、根据两次轴承高度的调整结果以及步骤S2中拟合的轴承负荷变位之间的非线性关系，得到包含Δm1、Δm2、Δm3、Δm4...Δm
n
共n个未知数的n元2次方程组，求解此方程组，得到的Δm1、Δm2、Δm3、Δm4...Δm
n
值即为轴承标高偏差；S4、计算轴承变位值：将所求标高偏差Δm1、Δm2、Δm3、Δm4...Δm
n
回代补偿，使船舶下水后偏离的实际中心线各轴承变位参考点从
②
号位置因补偿而回到理论位于理论中心线上的
①
号位置，使偏离后轴系中心线因得到偏差补偿后与轴系理论中心线重合，从而实现所要求的理论轴承变位值与实际轴承变位值相统一。2.根据权利要求1所述的基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法，其特征在于，步骤S1中，在建立轴系数值模型之前，需要建立轴系的二维分析模型，从而对其组成的元素进行适当的简化，归纳总结模型的几何参数、约束及受力特征。3.根据权利要求2所述的基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法，其特征在于，对轴系参数进行简化处理包括：(1)将尾轴设置为固定约束；(2)建模时不将螺旋桨画出，将其质量以及水浮力以力的形式施加于轴段；(3)主机曲轴部分简化为等质量的圆柱；(4)轴系尾端悬伸在尾轴管轴承外，作为自由端处理；(5)当轴系通过减速器与主机连接时，计算模型的首端终点取到减速器大齿轮轴的首端，并作自由端处理。4.根据权利要求1所述的基于轴承负荷变位非线性关系的轴系变位值计算方法，其特征在于，步骤S2中，在进行计算时，将除中间轴承外其余各轴承按轴系校中计算书所给需求高度进行定位调整及约束。5.根据权利要求1所述的基于轴承负荷变位非线性关系的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓义斌，
申请(专利权)人：武汉智船云科技有限公司，
类型：发明
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