某船用齿轮箱基座的振动特性分析

目的保证船用齿轮箱在不同试验工况下的振动噪声的设计要求,对船用齿轮箱基座的振动特性进行分析。方法首先对船用齿轮箱基座进行模态分析,分析齿轮箱基座在不同阶数下有效质量与总质量的比值,同时提取不同方向下的有效质量与参与系数最大的模态进行分析。然后利用频响计算中的完全法对某型船用齿轮箱基座进行振动响应计算,提取3个点结果进行有限元分析,并利用锤击法对某型船用齿轮箱基座的3个测点进行机械阻抗的测试。结果通过有效质量分析,提取了前1000阶中的主要模态,分析模态发现,在齿轮箱基座的大部分区域,结构响应几乎为0,20、923、131、162、10阶出现模态为同一局部区域的模态,且23、131阶模态表现为平动及扭转振型。有限元频响计算结果表明,有限元计算结果在低频段的阻抗值更加稳定。随着频率增加,阻抗值逐渐降低,测试值的对数平均值与参考值的差值最大值为11.46 dB。计算值的对数平均值与参考值的差值最大值为10.3 dB,且逐渐接近100 dB。计算值的对数平均值与测试值对数平均值的差值均在2 dB左右。结论通过计算发现,有限元计算值接近参考值,且与参考值大多数差值均在10 dB之内。计算值与测试值接近,可以作为船用齿轮箱基座的振动噪声设计依据,为后续各型号船用齿轮箱基座优化设计打下了坚实的基础,极大提升了数字化驱动设计技术水平。

主机基座、齿轮箱基座制作安装精度控制

主机基座、齿轮箱基座是舰船基座中的大型基座,安装精度要求高,控制难度大,并对后续轮机专业施工及轴、舵系安装有着直接影响。本文通过对调整测量方法、优化焊接工艺、增加偏差矫正等手段的介绍,阐述了如何有效控制主机、齿轮箱基座安装精度的方法,提高产品质量。

主机、齿轮箱基座总段安装的精度控制

通过对总段搭载的反变形进行控制,对主机、齿轮箱基座定位安装中的前期准备工作、定位测量进行控制,最终达到缩短船台施工周期、确保轴线安装精度的目的。

LNG船齿轮箱基座预装工艺的优化

针对LNG船齿轮箱基座在船坞阶段安装产生的涂层破坏和对生产进度的影响问题,提出在预总组的工艺阶段进行基座预装,并制定相应工艺。结果显示,该工艺既满足了基座安装精度要求,又保证了涂装质量,且在确保质量的同时提高了产品建造效率。

基于子结构法的齿轮箱-基座耦合系统结构振动仿真研究

为了提高齿轮箱-基座耦合系统结构振动分析的计算效率,采用子结构法提取了基座在与齿轮箱各连接点处的等效质量和等效刚度,并用质量单元和刚度单元对基座进行了等效。在此基础上建立了齿轮箱-基座耦合系统的结构振动分析模型,完成了齿轮箱-基座耦合系统的结构振动分析,并与全有限元法的分析结果进行了对比。结果表明:采用子结构法分析获得的齿轮箱-基座耦合系统在各连接点处的有效加速度级与全有限元法分析结果间的差距均未超过3dB,同时子结构法的分析时间仅为全有限元法的38. 5%。

动态缩聚法在齿轮箱船体基座动态响应中应用

本文采用动力缩聚方法对减速齿轮箱船体基座的有限元分析模型经阻尼处理前、后的固有特性及动响应进行了分析计算。解决了由于局部模态多而引起的巨量的自由度问题,使动态响应计算成为可能,大大地节省了计算时间和费用。

双轴系推进系统基座总段安装工艺研究

对于含有主机、齿轮箱基座的双轴系船舶,基座均在船坞搭载阶段安装。此种安装方式,严重拖后了轴系拉线望光的船舶建造关键节点。其总段安装工艺研究,通过基座分段制作、总段阶段安装以及基座总段坞内定位精度控制,将坞内才能安装的作业提前到总段阶段完成,为坞内拉线望光项目的提前创造了有利条件,缩短了船舶坞内建造周期。

大型LNG船双轴系非平行布置设计

从LNG贸易市场发展角度出发,节能型LNG船是未来发展的主要方向,采用双轴系非平行布置设计能够有效提高大型LNG船的推进系统效率。通过水动力CFD模拟计算分析双轴系非平行布置的技术特点发现,双轴系非平行布置设计能够使螺旋桨进水更加充分,还可以有效降低船舶尾部结构受到的水流冲击力,具有节能提效的潜能。重点研究该设计在实船应用中遇到的特殊齿轮箱基座结构设计、起吊设施的倾斜布置、机舱底层设备紧凑化布置、全悬挂舵的匹配安装等技术挑战,分析问题并提出相应的解决方案。通过实船试航的验证试验,一方面证明非平行布置双轴系推进系统的可靠性,另一方面也确认了双轴系非平行布置设计达到预想的节能指标。