基于ansys船舶軸系的振動(dòng)校核計(jì)算-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 密封漏水或漏油，軸承座松動(dòng)，甚至破裂。實(shí)踐證明，這種方法可以有效的提高工作效率，縮短分析周期，對(duì)工程實(shí)際是非常有效的。 根據(jù)軸系的實(shí)際結(jié)構(gòu)，建模過(guò)程中進(jìn)行了以下簡(jiǎn)化： 對(duì)軸系本體部分采用BEAM188梁?jiǎn)卧M。所以最后是在軸承部分的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上有兩個(gè)彈簧單元，彈簧單元一端直接連接在軸的節(jié)點(diǎn)上，一端設(shè)置為固定端?！ ? 圖1 船舶軸系的有限元計(jì)算模型 3 軸系橫向振動(dòng)的計(jì)算 軸系橫向彎曲振動(dòng)計(jì)算中，假設(shè)軸承的剛度在各個(gè)方向上是相同的，軸系在水平和垂直方向上的振動(dòng)是相同的，所以只計(jì)算垂直方向的振動(dòng)?！ ? 軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的計(jì)算 軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算中，BEAM188單元只保留ROTX自由度，其他自由度都去掉。假設(shè)軸是簡(jiǎn)支在軸承支座上，軸承支座是絕對(duì)剛性的，但是如果軸的直徑相當(dāng)粗，軸和支座的剛度就可能是一個(gè)數(shù)量級(jí)，這樣系統(tǒng)的總剛度就降低了。說(shuō)明：本信息 1 概述 船舶軸系是由推力軸、中間軸、艉軸、推力軸承、滑動(dòng)軸承、聯(lián)軸節(jié)、螺旋槳等組成的復(fù)雜系統(tǒng)，在船舶運(yùn)行過(guò)程中，它會(huì)發(fā)生彎曲振動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)船舶正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。本文即是利用ANSYS軟件的模態(tài)分析功能，完成對(duì)船舶軸系這一復(fù)雜結(jié)構(gòu)的建模和有限元分析。所以在軸系的有限元建模中，只保留從齒輪箱輸出法蘭到螺旋槳部分的軸系。由于是一維彈簧單元，所以考慮在軸的水平和垂直方向分別設(shè)置兩個(gè)彈簧，來(lái)分別模擬軸承部分在Y向和Z向的彈性?！ 〔牧系膹椥猿?shù)為：彈性模量E= x 1011 N/m2，泊松比μ=，密度ρ= x 103g/m3。和橫向振動(dòng)類似，進(jìn)行模態(tài)分析，就可以得到各階固有頻率和模態(tài)參與因子，各節(jié)點(diǎn)的相對(duì)振幅，各單元的軸向力。例如，假設(shè)軸承的剛度在各個(gè)方向是相同的，但實(shí)際上船舶上的滑動(dòng)軸承的剛度在水平和垂直方向是不相同的，軸的中心環(huán)繞旋轉(zhuǎn)中心的軌跡是橢圓而不是圓形。運(yùn)用ANSYS進(jìn)行船舶軸系的振動(dòng)校合計(jì)算在工程上是完全適用的。對(duì)艉軸軸承，特別是靠近螺旋槳的最后一道軸承，由于受到較大的螺旋槳懸臂的力矩，受力不均勻，所以是傾側(cè)的，軸承和軸不可能均勻的全部接觸，這也影響了固有頻率計(jì)算的準(zhǔn)確。一方面，可以用列表方式查詢各階頻率下節(jié)點(diǎn)和單元的參數(shù)值，這對(duì)考察軸系在某一頻率下的強(qiáng)度和安全性很有幫助。如果在模態(tài)分析的結(jié)果上，作垂直方向上的諧響應(yīng)分析，就可以得到各階模態(tài)對(duì)應(yīng)的模態(tài)參與因子?！ ?duì)聯(lián)軸節(jié)部分，為了計(jì)算方便將其同樣簡(jiǎn)化為梁?jiǎn)卧?，梁?jiǎn)卧膬?nèi)徑不變，只是將梁?jiǎn)卧耐鈴竭m當(dāng)放大，來(lái)模擬這部分的強(qiáng)度?？紤]到潤(rùn)滑系統(tǒng)的布置，這里都設(shè)置為內(nèi)徑100外徑不同的環(huán)形截面。前后分別有兩個(gè)軸承，軸承剛度由軸承說(shuō)明書給出。因此，在船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中，有必要對(duì)船舶軸系進(jìn)行振動(dòng)校合計(jì)算。因此，
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