ＫＵ ： Ｆ 式 中： 系统 的刚度 矩 阵 ； （ １ ）
修 回日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ８— ０ ２
（ ／ －～ 节点位移列向量 ；
Ｆ —— 载荷 列 向量 ， 主 要 由推 进 轴 系各 组 成
部分 的重力 、 外载荷（ 齿 轮 啮合 力 、 浮
第一作者简介 ： 余华军 （ １ ９ ７ ７一） ， 男， 硕士 ， 工程 师
标准 Ｃ Ｂ ／ Ｚ ３ ８ ８—２ ０ ０ ５中规 定 ， 对 于 白合 金 轴 承
在推进轴系校 中计算有 限元模型 中， 螺旋桨 和齿轮可简化为刚性质量单元 ； 而轴段 的长度与
截 面直径 之 比通 常较 大 ， 可采用 Ｅ ｕ ｌ ｅ ｒ 梁模型 ； 为 简便 起见 忽 略轴 承 油膜 或 水 膜 的影 响 ， 将 轴 承 简 化为线 性 弹簧单 元 。上述 ３种 单元 的单 元矩 阵见
等参数 。
３ 计 算 结果 及 分 析
轴 系校 中包 括理 论 计 算 与 现 场施 工 两 个 方 面 ， 理
论计 算对 现场 施 工 具 有 指导 意 义 。 因此 ， 轴 系 校 中计算 成 为船舶 推进 轴系设 计 的一个 热点 。 国 内 外学 者和研 究机 构 对 其 开展 了大 量 研究 工作 ， 轴 系校 中计算 模 型 日趋 完 善 ， 计 入 了螺 旋 桨 水 动 力
法 和有 限元法 ， 本 文采 用有 限元法 。
因素… 、 轴承油膜或水 膜刚度 、 船体变形 ］
等 因素 的影 响 。 在推进 轴 系 的工程 设 计 中 ， 通 常 是 参 照 相关 标准 和规定 进行 校 中计 算 。 国内的推进 轴 系校 中 计 算 主要 是参 照标 准 Ｃ Ｂ ／ Ｚ ３ ８ ８—２ ０ ０ ５ 。 由 于螺 旋桨 的悬臂 作用 ， 靠 近 螺 旋 桨 的艉 管 轴 承 承 担 的 载荷较 大 ， 因此艉 管轴 承支 承模型 是关 注 的重点 。
通过数值计算确定赛龙艉管轴承的等效支点位置 ， 发 现它并不在 规范 给出的范 围内。仿 真结果发 现 ， 随着艉 管轴承刚度 的增加 ， 艉管后轴承 的等效支点 向后移动 ， 而艉管前轴承 的等效支点 向前移 动。 关键词 ： 轴 系校 中； 船舶 ； 有限元法 ； 轴承
中 图分 类 号 ： Ｕ ６ ６ ４ ． ２ １ 文 献标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ ０ ８ ７ － ０ ３
第４ ２卷
第 ２期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ０ＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ ｏ Ｉ ． ４ ２ Ｎ ｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ０ ４月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ — ７ ９ ５ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ２ ７
推进 轴系 是 船舶 动 力 装 置 的重 要 组 成 部 分 ，
通 过数 值计 算来 分析 水润 滑艉 管轴 承 的等效 支点 位 置 以及对 校 中计 算 结 果 的影 响 ， 以对 工程 设 计 提 供参 考 。
承 担着传 递 主机功率 及推 进器 推力 的任务 。在 船 舶设 计过 程 中 ， 轴 系校 中是 非 常重要 的一个 环 节 。
轴 系校 中计算 时水 润 滑艉 管 轴 承 的 等效 支 点 位 置 分 析及 影 响
余华 军
（ 中国船级社宁波 办事处 ， 浙江 宁波 ３ １ ５ ０ １ ０ ） 摘 要： 为确定水润滑艉管轴承 的等效 支点位 置， 建立船舶 推进轴 系的有限元模 型 ， 利 用多点 支承模 型 ，
为轴承衬的长度 ； 其它轴承的支点位置 ， 均取沿轴 承 衬长 度 的 中点 。校 中计 算 中 ， 水 润 滑 型艉 管 后 轴 承 的等效 支点位 置通 常参考 对铁 梨木轴 承 的规
定 进行 选取 ， 艉 管 前 轴 承 的支 点 位 置通 常取 其 中 点， 这种 处理方 法是 否合 理 ， 值 得深 入分析 。本 文
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ７—１ ６
（ 垂向位移及转角） 。弹簧单元 有两个节点 ， 每个
节 点 一 个 自 由度 ， 一端与轴相 连 ， 一 端 与 基 础 相
连， 作 为 约 束 端 。根 据上 述 ３种 单元 可 建 立 推 进
轴 系校 中计 算模 型 ， 其力 学方 程为
研究方 向： 船舶轴 系安装及校 中检验
Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｙ ｕ ｈ ｊ ＠Ｃ Ｃ Ｓ ． ｏ ｒ ｇ ． ｃ ｎ
力等 ）
工
程
第４ ２卷
求解 方 程 （ １ ） 后 可 得 到 各 个 节 点 处 的位 移 ， 进而利 用单 元矩 阵得 到 各单 元 截 面 的 剪力 、 弯矩
文献 ［ ６ ］ 。
衬、 铁梨木轴承衬和橡胶轴承衬 ， 艉管后轴承的等
效 支点 距 轴 承衬 后 端 面 的距 离 分 别 取 在 （ １ ／ ７—
１ ／ ３ ） Ｌ 、 （ １ ／ ４—１ ／ ３ ） Ｌ和 （ １ ／ ３—１ ／ ２ ） Ｌ范 围 内 ， Ｌ
本 文 主要 考虑 推进 轴 系在垂 直平 面 内的受 力 情况及 变形 ， 因此质 量单 元仅 有一 个： 垂向 自由度 ； Ｅ ｕ ｌ ｅ ｒ 梁单 元有 两个 节点 ， 每个 节 点有 两个 自由度
１ 推 进 轴 系校 中计 算模 型
船 舶推进 轴 系 属 于 多支 承 的变 截 面 连 续 梁 ， 校 中计算 是静 力 学分析 ， 理 论上讲 ， 就是求 解 多支 承 的变 截面 连续 梁 的超 静 定 问题 。船舶 推进 轴 系 校 中计算 的常用 方 法 有 三 弯矩 方 程 法 、 传 递 矩 阵