基于ansys船舶軸系的振動(dòng)校核計(jì)算-資料下載頁(yè)
2025-08-04 15:07本頁(yè)面
【正文】 只計(jì)算垂直方向的振動(dòng)。ANSYS模態(tài)分析中，BEAM188單元只保留UY、ROTZ自由度，其他自由度都去掉。模態(tài)分析后可以得出各階固有頻率，各節(jié)點(diǎn)的相對(duì)位移值、轉(zhuǎn)角值，各單元的彎矩值、剪力值。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?！ M向振動(dòng)的固有頻率見表1。前兩階的計(jì)算結(jié)果圖示如下，見圖29。 表1 橫向振動(dòng)的固有頻率 表2 橫振頻率f= Hz時(shí)的參數(shù)值 4 軸系縱向振動(dòng)的計(jì)算 軸系縱向振動(dòng)計(jì)算中，BEAM188單元只保留UX自由度，其他自由度都去掉。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?！ ? 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。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，各節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)角、扭角力矩?！ ? 計(jì)算結(jié)果的分析和小結(jié) ANSYS軟件為船舶軸系振動(dòng)計(jì)算結(jié)果分析提供了強(qiáng)有力的后處理功能。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。另一方面，可以用彩色云圖的方式顯示計(jì)算結(jié)果的分布情況，這對(duì)于船舶結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義?！ 妮S系的振動(dòng)有限元分析過(guò)程可以知道，幾何建模是整個(gè)分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建立的模型是否合適，是否和實(shí)際情況一致，特別是模型簡(jiǎn)化，必須符合實(shí)際情況，不應(yīng)該改變整個(gè)結(jié)構(gòu)的物理特性，否則就會(huì)造成比較大的誤差?！ ≡谝陨陷S系振動(dòng)計(jì)算中，進(jìn)行了很多簡(jiǎn)化和假設(shè)，可能會(huì)影響計(jì)算結(jié)果。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。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。軸承間隙會(huì)降低固有頻率。由于船的航速變化及吃水深度的不同，附水質(zhì)量實(shí)際上也是一個(gè)變數(shù)。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。因此，軸系元件的合理簡(jiǎn)化是軸系振動(dòng)計(jì)算中最為困難的事?！ ”疚膰L試對(duì)軸系元件進(jìn)行簡(jiǎn)化，并進(jìn)行軸系振動(dòng)的校合計(jì)算。通過(guò)和以往計(jì)算方法的比較，我們認(rèn)為運(yùn)用ANSYS進(jìn)行船舶軸系振動(dòng)計(jì)算，方法簡(jiǎn)單、方便、迅速，計(jì)算結(jié)果和分布趨勢(shì)是合理的，誤差也在工程允許的范圍以內(nèi)。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
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