舰船轴系软件研发-欧普兰

在船舶修理及改装工程中，经常会遇到各种结构的推进轴系校中修理工程。文章阐述

了某型改装船长推进轴系校中修理的关键和难点，提出的校中方案，在满足船级社规范和行业标

准要求和保证校中质量的前提下，减少修理成本，缩短修理周期，成功地完成了变形严重的长推

进轴系校中修理工程。

推进轴系校中完成后，用顶举法测量了艉轴管

前轴承和中间轴各道轴承的冷态和热态负荷，测量

结果均在许用范围内，误差不大于± 20%。测量

4 台主机曲轴冷态和热态的臂距差均符合主机说明

书要求。进行系泊和航行试验，推进轴系运行状况

良好，没有发生扭振现象，艉轴管轴承、中间轴轴

承及齿轮箱轴承没有发生过热现象。船舶出厂后进

入南海海域进行潜器下放，深拖模式等海试项目，

经受住了海水风浪、拖航试验等多种工况的考验

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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，需要重点解决如下问题：

（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，舰船轴系技术咨询服务，导致推进装置关键部件过载而破坏，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，如何其差异对 船舶工业的快速发展意义重大。

v动态校中的发展：

? ? 作为早期普遍采用的轴系校中安装方式，直线校中已不能满足当前的轴系设计要求。上世纪60年代初，Mann发现采用直线校中方式安装的轴系，大多工作状态不佳，

甚至可能会产生破坏。而后，逐渐衍生了按 轴承允许负荷校中、合理校中、双向优化校中和动态校中等轴系校中方法。其中，根据轮机工 程系统国际合作组织于1975年召开的船舶推进

轴系会议可知，已有学者针对造船厂通用的轴系校中方法开展了研究，分析对象为轴系静态校中方法及轴系运行时的动态因素对轴系状态的影响。

? ? ?近年来，国内外已针对轴系动态校中问题开 展了研究工作，但由于船舶运转过程所涉及的动

态因素较多，故现有的轴系校中计算方法无法面 面俱到，因此，目前的研究成果只能作为静态校中 方法的补偿修正，而非严格意义上的轴系动态校 中。

v与静态校中计算的主要差异

船舶运行过程中主机与船体之间的温度传递相互作用，主机温度与船体变形、轴系各轴承位置变化规律；滑动轴承支撑

油膜的压力的影响；船体变形、轴承支座变形和螺旋桨水动力等对轴系校中计算的影响，上述均为船舶动态校中计算考虑到影响因素。