摘 要

随着船舶向着大型化的方向发展，船舶轴系也在步入大型化的进程中，确保轴系的强度，完善船舶轴系的安装，用来保证船舶轴系能够安全而稳定的工作就显得尤为重要。在关于振动计算轴系固有频率时，一般是直接将船体当做刚性体，并且将轴系的端面直接做固定处理，完成对轴系的计算。

为了完成相关的工作，本文轴系安装工艺是以2200集装箱船主机轴系作为例子进行确认其步骤；在这之后是以JH4146-425-01 RevO 推进轴系布置图作为重点研究对象，建立模型进行考虑分析。

本文研究的工作为：

1. 介绍了船舶轴系的作用和分类，并且整理了其相关背景和前景；
2. 制定了2200集装箱船主机轴系的安装工艺步骤；
3. 完善了在安装步骤下各各流程的工艺基准；
4. 简单描述了船舶横向振动的原理及危害；
5. 利用ANSYS进行了相关的有限元分析。

综上所述，本文主要是从船舶轴系的工艺研究来保证轴系的生命力和其性能可靠性，并且通过有限元分析来对现有的轴系进行一个评价。

关键词：船舶轴系；安装工艺；有限元法；船舶振动

Abstract

With the ship toward the direction of the development of large-scale, large-scale ship shafting also into the process, to ensure the strength of the shaft, the shaft of the ship complete the installation, the shaft can be used to ensure that the ship safe and stable work becomes Particularly important. When calculated on the shaft natural frequency of vibration is generally directly to the hull as a rigid body, and the end face of the shaft is fixed directly to do processing, complete the calculation of shafting.

In order to complete the related work, this article is based on 2200 shafting installation process container ship shafting host as an example to confirm his step; after that is JH4146-425-01 RevO propulsion shafting layout as the focus of a research object model consider analysis.

Work of this paper are:

(1) Describes the role and classification of the ship shaft, and finishing its background and foreground.

(2) The development of the installation process step 2200 host container ship shafting

(3) Improve the technological benchmark in the installation process step Calvary

(4) A brief description of the principles and endanger the ship lateral vibration

(5) Finite element analysis of the relevant by ANSYS

In summary, this paper mainly from the research process to ensure the vitality of the ship shafting and shafting reliability of its performance, and to carry out an evaluation of the existing shaft by finite element analysis.

Keywords: ship shaft; installation process; finite element method; ship vibration

目录

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2船舶轴系安装的意义 1

1.3国内外发展现状 2

第二章 轴系作用和组成 3

2.1轴系的含义及作用 3

2.2轴系的分类 3

第三章 轴系安装工艺 5

3.1安装工艺的提前准备 5

3.2对安装工艺的要求 5

3.2.1操作要求： 5

3.2.2人员要求 6

3.3轴系安装工艺分类 6

3.4对工艺流程进行确认 7

3.4.1轴系中心线的确定 7

3.4.2轴系镗孔 11

3.4.3轴系安装 13

3.4.4尾轴的安装 13

3.4.5螺旋桨的安装 14

3.4.6推进轴的安装 14

3.4.7轴系校中 14

3.4.8轴封安装 16

第四章 横向振动及有限元分析 18

4.1横向振动 18

4.1.1横向振动的研究现状 18

4.1.2横向振动的原理 19

4.2传统的传递知阵法(Prohl法) 19

4.3利用ANSYS的有限元分析 21

4.3.1分析线路 21

4.3.2研究过程 23

第五章 总结与展望 27

5.1总结 27

5.2展望 27

致谢 30

参考文献 28

第一章 绪论

1.1课题研究背景

船舶动力装置是船体核心，其作用是为船体提供了前进的功力，而船舶轴系属于船舶动力装置的核心部位之一。也就是说，船舶轴系已然成为了船舶不可或缺的组成部分之一了。

随着船舶行业的新兴，也因此引发了人们研究船舶轴系的热潮。但是前人在有关船舶轴系方面所做的研究，是更偏向于在安装完成后对船舶轴系进行校中，从而忽视了船舶轴系安装工艺本身。在事实上，船舶轴系的安装工艺是船舶制造过程中的一道关键工序，因为船舶在下水前，轴系的调整将会直接影响到船舶的航行性能，与此同时，轴系的安装质量也将会直接影响到主机和轴系的运转情况，甚至与轴系的使用寿命以及可靠性戚戚相关。因此，如果采用了正确的轴系安装工艺步骤，不但能保证船舶安装质量完好，还能够有效的减少施工周期时间。

由于在实际生产过程中，各种船舶采用的轴系结构形式与主机种类不同，导致它们的安装工艺亦会有所不同。此外，由于船舶的生产厂船台条件、批量生产的过程和安装工艺习惯的不同，即便是建造相同型号的船舶，其安装的工艺亦会有所不同。