本文關(guān)鍵詞：海水潤滑動靜壓船舶艉軸承型腔結(jié)構(gòu)的有限元分析

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【摘要】：船舶作為海運的主要交通工具,在我國貿(mào)易運輸,海洋開發(fā)和捍衛(wèi)國家海權(quán)的過程中扮演了重要角色。船舶軸系是船舶的重要組成部分,艉軸承是其關(guān)鍵組成部件。所以基于有限元法,研究不同型腔動靜壓船舶艉軸承的力學(xué)性能具有十分重要的意義。本文針對不同型腔結(jié)構(gòu)船舶艉軸承進行了詳細的有限元靜力分析;重點研究了型腔類型、型腔尺寸、進出水孔直徑、軸承材料和厚度對船舶艉軸承靜力學(xué)性能的影響,包括對應(yīng)力,彈性應(yīng)變和位移的具體分析。1)針對不同型腔類型船舶艉軸承建立相對應(yīng)的模型,以長方形腔,橢圓形腔,扇形腔的船舶艉軸承為研究對象,應(yīng)用Workbench軟件進行有限元結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析。初步對比分析了三種不同形式的型腔結(jié)構(gòu)對艉軸承應(yīng)力彈性應(yīng)變和位移的影響規(guī)律,并優(yōu)選出長方形腔船舶艉軸承。再以長方形腔船舶艉軸承為基礎(chǔ),應(yīng)用有限元仿真法具體分析了長方形腔的結(jié)構(gòu)尺寸和進出水孔對艉軸承的力學(xué)性能影響。2)針對軸承的承載力較低的情況,設(shè)計新型階梯腔船舶艉軸承,深入研究了階梯腔船舶艉軸承在應(yīng)力、應(yīng)變和位移方面的表現(xiàn),具體分析了不同型腔尺寸(腔長、腔數(shù)、腔角和腔深)、不同進出水孔直徑、不同軸承材料和不同襯套厚度對艉軸承力學(xué)性能的影響。3)在現(xiàn)有的螺旋溝槽結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對艉軸承內(nèi)部開設(shè)螺旋腔結(jié)構(gòu),詳細闡述了螺旋腔動靜壓艉軸承的工作原理,并對不同螺旋角、不同螺旋腔尺寸和不同螺旋腔進出水孔直徑進行了有限元靜力分析。為以后改進艉軸承的機械性能和優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸提供借鑒。4)針對軸承摩擦副表面出現(xiàn)的表面損傷問題進行研究,從有限元的角度出發(fā),利用ANSYS Workbench軟件重點研究了三種不同形狀的表面凹坑和不同直徑下三種不同形狀凹坑的力學(xué)性能,為以后更進一步的深入研究提供了可靠的理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U664.21

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本文編號：1183809