1. 船舶扭振计算

不是国企，舟山万达船舶设计有限公司成立于2009年9月，坐落于舟山市普陀区浦西金融大厦，立志成为国内具有一流影响力的民用船舶设计单位。公司已于2010年4月通过ISO9001：2008质量管理体系认证，2011年6月获得渔业船舶甲级资质设计单位，并配备了各种设计软件，具备大开口计算、轴系扭振计算、轴系校中计算及结构有限元计算的设计能力。并具备散货船、集装箱船、油船、化学品船、浮船坞等多个产品系列的设计与研发能力。

2. 船舶扭转强度

1．集装箱船最大的特点是它所装的都是标准规格的集装箱，因此使得它的结构和一般的货船大不相同。它采用垂向直壁式结构，并且它的的货舱口宽度几乎和货舱宽度一样大，舷边只留了很小宽度的甲板边板。而这样的开口明显对船的抗弯、抗扭和横向强度不利。为了弥补这些的不足，集装箱船在结构上通常采用下列加强措施：

(1) 采用具有水密舷边舱的双舷侧；

(2) 增加甲板板和舷侧板的厚度；

(3) 加大两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板横梁的尺寸。

由于货舱的开口大，为了保证强度，必须采用相应的加强措施。出于装卸方便的要求，从抗扭强度上考虑，最方便的就是在舷侧设内纵壁和抗扭箱；从稳性角度考虑，最方便的就是在舷侧设压载水舱。

2．集装箱船货舱区域的舷侧都具有双层壳板，其货舱载货的有效宽度和货舱宽度差不多。内舷侧纵壁对甲板大开口造成的总纵强度的削弱做了补偿。此外，舷边舱还能提高船体的抗沉性和用作压载水舱。舷边舱内一般设置平台甲板，对增加总纵强度和刚度都有帮助，同时，平台甲板还可用作人员通道。集装箱船舷侧多采用纵骨架式，有些船舶将上层平台甲板以下采用横骨架式，上层平台与甲板间采用箱形结构作为抗扭箱，以提高船舶的抗扭强度和总纵强度。

3．由于集装箱船甲板外飘、航速快，船体受到波浪的冲击力比较大，造成的冲荡应力也比较大，加上总纵合成应力也比较大，所以船体内结构所受的弯矩值也就大，所选取的构件尺寸也应较大。和一般货船比，所受应力较大，疲劳问题更严重，从而对上甲板的设计与施工，舱口围板的设计与施工都提出了较高的要求。

4．为了装更多的集装箱，集装箱船通常设计成大的货舱开口和狭长的甲板条船舶，这使得船体的水平弯曲、扭转效应、横向强度在其总纵强度中所占的比例明显上升，舱口角隅处也会有明显的应力集中。而随着货舱开口的宽度增加，应力集中也越来越明显，在机舱前端壁为纵横构件的交汇处，应力集中达到了最大。一般的船舶货舱上甲板角隅采用抛物线形、椭圆形、圆弧形。临近机舱处的甲板角隅的应力集中最大，若设计成抛物线形等常规形式，则需要很大的圆弧半径，这要求集装箱与纵舱壁、横舱壁的间隙更大，也会影响到布置的合理性，所以通常在角隅处设计成负半径的结构形式。而舱口角隅的大小也将影响到集装箱的布置以及构件的布置。

5．为了获得更大的空间，装更多的集装箱，集装箱船的艏部线型往往外飘很严重，并且舷侧肋骨与外板夹角也很小（远远小于900）。而且集装箱船的航速很高，通常大于20kn，并且伴有较高冰区等级，这对船首的外板抨击加强也提出了很高的要求。有冰区加强的集装箱船在艏部的外板厚度增加较明显，并且肋骨尺寸也有较大的增加，另外在冰区加强的区域内设置了大量的防倾肘板。集装箱船的艏楼上通常设有档浪板或防浪罩。

3. 船舶扭振计算公式

有的。因为船是靠螺旋桨推进的，所以比较常见的是通过可调螺距螺旋桨（CPP： Controllable Pitch Propeller）来实现这个功能。CPP（简称可调桨或调距桨）通过设置于桨毂中的操纵机构使桨叶能够相对于桨毂转动调节螺距的螺旋桨，它是通过转动桨叶来改变螺距，从而改变船舶航速或正车、倒车，调距桨装置由桨叶、桨毂机构、轴系（艉轴、艉管、中间轴等）、配油器、液压系统和电子遥控系统等几大部件或系统组成。调距桨结构形式可以分为毂内油缸式和推拉杆式，毂内油缸式CPP其伺服油缸布置在桨毂内部，而推拉杆式CPP其伺服油缸布置在轴系上，前者一般用于大马力船舶，但油缸维修不方便，后者一般用于小马力船舶，油缸维修方便。

可以在驾驶室、集控室、机旁控制CPP。在驾驶室操纵控制杆，电液伺服控制系统通过配油机构，将来自液压站的高压油输入到位于螺旋桨桨毂中的伺服油缸，并通过转叶机构，驱动桨叶，在全正车和全倒车范围内，无级调节螺距角。对于任一规定的螺距角，由主机驱动的以某一转速运转的螺旋桨将吸收的扭矩转化为推船前进的力或拉船倒退的力。

可调螺距螺旋桨与定距桨相比具有以下优点：

调距桨能够在不改变螺旋桨和主机转向的情况下，仅用改变螺距的方法得到从最大正值到最大负值的各种推力值，既可以省去换向装置，又可缩短船舶换向航行的时间。

对于多工况船舶，可以在不同航行工况下充分吸收主机的功率，利用无级变速，如若螺旋桨与主机处于联合控制模式下即同时改变主机转速和螺距比并使之匹配适当，可以使船舶在单位时间内消耗的燃料最少。

可以使船舶微速前进，如海洋调查船、布缆船、扫雷舰等工程船和军用辅助船，要求船舶能够微速稳定航行，利用调距桨可以实现。

改善船舶操纵性能。装有调距桨的船舶可以提高靠离码头、改变航向、紧急停车或倒车、避免碰撞的机动性能。使用调距桨的船舶停船时间大约比定距桨减少1/3，滑行距离缩短一半，这对于改善船舶操纵性能十分重要。

在部分螺旋桨工作状态下，用置桨叶于顺水位的方法可使螺旋桨所受阻力减少。

调距桨具有诸多优点，但是同时也有自身的缺点：如毂径比大，螺旋桨效率降低；桨叶易产生空泡等；可调桨构造复杂，造价昂贵；维护技术要求高等。

广泛采用调距桨的船型有：拖船、渔船、工程船（布缆船、挖泥船等）、调查船、科学考察船、成品油船、化学品船、渡船、滚装船、破冰船等。

可调桨典型轴系配置一般包括：主机（M.E.）、高弹性联轴器、齿轮箱（G.B.）、CPP轴系、螺旋桨等。

主机：有高速机、中速机和低速机，一般工程船CPP优先配备中速机。国内船用柴油机厂家有宁动、广柴、陕柴、镇柴、淄柴、河柴、安庆大发、玉柴、潍柴......，都是引进国外技术，授权贴牌生产，不具备独立研发能力，与国外柴油机厂家如曼恩、瓦锡兰、卡特彼勒、康明斯、马克、大发......技术实力差距较大。

齿轮箱：中速机额定转速一般500~1000rpm，而桨的转速一般~200rpm，所以需要设置减速齿轮箱。国内船用齿轮箱厂家主要有，杭齿、重齿、南高齿、杭州发达等，国内齿轮箱技术已经发展比较成熟，达到了技术独立研发的能力，能够基本满足船舶推进系统要求，近年来随着技术的进步，主推进系统的双机并车齿轮箱也已经开发出来了。一般CPP配备的齿轮箱会带有PTO（Power Take Out），如果是一个PTO，此PTO一般用于带轴带发电机，此轴发发出的电可以供船上艏（艉）侧推用电；如果齿轮箱带有两个PTO，另一个PTO一般带消防泵。齿轮箱输出轴设置推力轴承，用于承受螺旋桨的推力，将螺旋桨的推力传递给船体，此推力轴承可以是滑动轴承也可以是滚动轴承。有些船上齿轮箱与轴发部位设置PTI（Power Take In），即当主机有严重问题无法工作时，齿轮箱将主机脱开后，此轴发逆向工作驱动螺旋桨运转。

高弹性联轴器：主机和齿轮箱之间通过高弹性联轴器（简称高弹）连接，高弹只传递扭力，不传递轴向推力，可以减轻主机振动对齿轮箱的影响，还可以补偿主机和齿轮箱安装时的径向误差。高弹与主机输出轴、高弹与齿轮箱输入轴之间通过法兰连接。齿轮箱PTO与轴发或消防泵也用高弹连接。目前使用最多的、被大部分船东认可的高弹产品是德国伏尔康高弹，在无锡有工厂，主要部件靠进口，国内组装。一般船舶轴系扭振强度计算书由高弹厂家负责计算。

CPP轴系：包括中间轴、桨轴、艉管、配油器、轴系附件（轴系接地装置、隔舱填料函、轴系测速装置、锁轴装置等）、液压联轴器、连接螺栓等。中间轴与齿轮箱、中间轴与中间轴之间连接的螺栓一般是铰制孔螺栓，可以采用液氮或干冰冷装也可以采用外力敲击的方法。中间轴与桨轴通过液压联轴器连接，液压联轴器是带有锥度的内外套（也有不带内套的），通过摩擦力抱紧轴，传递轴向推力和扭力，分为套筒式和法兰式，安装拆卸方便，且可以多次反复拆装。

4. 船舶轴系扭振计算

东方红4115发动机振动试验、轴系扭振试验和声功率试验。

A)发动机在耐久性试验前的醉大扭矩值为0.135，东方红4115发动机，东方红4115发动机极限值为0.2，轴系扭转振动水平低，相应的减振器校准点表面的平衡温度为93℃，低温有利于延长使用寿命。减震器的使用寿命。

(b)在东方红4115发动机100%载荷下，200h耐久性试验的醉大扭转振动值为0.167°，低于0.2_极限。

5. 船舶扭振计算规则

　　一般不会是材料问题，艉轴的直径是经过强度计算后得出的并经过船级社认可，材料也是经过船级社检验的。这些都是比较常规的，通常不会有问题的，除非找的是CCS。　　问题可能出在轴系对中和扭振计算上。先看看原来的轴系对中计算书和扭振计算是不是准确。如果理论计算没有问题，就确认实际安装是不是按照理论计算的值去安装的。可能是实际安装的时候，轴系对中没有做好。艉轴承和中间轴承位置没摆好。使得艉轴收到了过大的力。轴在运转过程中，不断与艉轴承发生碰撞，或者自身过度振动。防护措施： 淬火硬度太高，轴内部应力大，在表面产生裂纹。艉轴应该采用高频淬火，表面硬度高，里面硬度低的方法，这样不会断裂。

6. 船舶扭振计算方法

任何使用的器械，我们都会希望使用的时长越久越好，对柴油发电机组也不例外。不过，目前在用的柴油发电机组，距离国际平均寿命8000h以上的正常情况仍然有一定的距离，主要的故障之一就是柴油机气缸套的早期磨损。

因此，想要延长柴油机的使用寿命，这六大法宝你不可不知。

1

正确维护和保养空气滤清系统

空气滤清系统失效将形成缸套的磨损，使缸套寿命大幅降低，故对空气滤清都有较高的要求，要选用多级高效的空气滤清器。

要经常检查和清理各部件的尘土，确保其里外的清洁，对于损坏的部件要及时更换，避免磨粒进入缸套。确保滤清器和吸入软管连接处的密封性，并保证增压器压气机出口至缸盖间不漏气。

2

机温的控制

缸套的腐蚀磨损在很大程度上取决于柴油机的工作温度。试验表明，当冷却液温度降至40-50℃时，缸套磨损量将是正常磨损量的5-6倍，且主要是腐蚀磨损，所以保持冷却系统工作温度不超过90℃，将大大限制含硫的蒸气凝结在缸套壁上，从而达到减少腐蚀的目的。

3

润滑油质量与粘度的选择

柴油机应按使用说明书选用CC和CD以上级别的机油，即根据柴油机的强化强度和工作环境温度进行选择。

4

缸套外圆表面的穴蚀与防冻冷却液

气缸内气体燃烧，活塞除在气缸内往复直线运动外还会有左右摇摆，使缸套严重振动。此时与缸套接触的冷却水在振动下产生气泡。久之缸套外圆生成许多麻点，逐渐扩大形成孔穴，导致穿透缸壁。

为了防止缸套产生穴蚀，除在设计制造方面采取措施外，从使用保养与维修角度还要做好以下工作：

1）降低活塞对缸套的撞击，在保证基本润滑的条件下，活塞与缸套的间隙应尽可能小，同时在装配中要保证缸套中心的垂直度。

2）重视防冻冷却液的选用与更换，选用防腐、防蚀性能好的合格达标产品，使用中要经常检查，更换时间不要超过两年。

5

正确安装和使用方法

柴油发电机组的使用，应严格按柴油机使用说明书的规定进行。首先保证缸套和机体等零部件的清洁度及各部件的装配间隙，同一台柴油机的各活塞、连杆的重量应尽可能一致、不要超出允差，同时要保证各种螺栓、螺母拧紧力矩值。

曲轴结合组在使用过程中，要注意扭振减振器是否失效，各轴承配合间隙是否超差，以避免引起曲轴的异常振动，加快活塞连杆组和缸套的早期磨损。

6

合理选择磨合规范

新机或大修后的柴油机在正式使用前，须按使用说明书的规定进行磨合，一般磨合运转60h后，方可投入全负荷使用。磨合的目的是改善柴油机各运动部件的工作状况，提高可靠性和使用寿命。

7. 船舶振动及减振

t型减振器200，由t型减振垫202、限位垫片201、限位衬套203和安装法兰204组成。t型减振垫202在振动时主要发生拉压变形，以拉压耗能为主，故减振器结构阻尼系数低，谐振点放大倍数较高，一般大于3.5倍。另一方面，在设备安装空间和接口尺寸限定的情况下，其可设计性差，很难设计成三向等频率。均为金属橡胶复合结构减振器300，由上金属件301、下金属件302、橡胶303构成，虽然可通过结构设计达到三向等频率，但是其在振动时橡胶材料仍然主要发生拉压变形，从而结构以拉压耗能为主，减振器结构阻尼系数低，放大倍数大，一般在4倍以上。

随着各类军用或民用电子设备和仪器仪表向着轻质化、精密化、高效化的方向发展，其受到的力学环境也越来越恶劣，迫切需要进一步降低被减振设备谐振点的放大倍数，改善其力学环境，保证其使用可靠性，因此，需要研制一种可设计性强的，谐振点放大倍数小的橡胶减振器来满足使用要求。

8. 船舶螺旋桨扭矩计算

：铝合金桨座，2颗固定桨座的螺钉和绑紧螺旋桨的O形圈。

桨座两侧对称分布2个螺纹孔，使用时先将2颗螺钉拧入2个螺纹孔以顶住电机轴，然后将O形圈横跨螺旋桨钩住螺钉，从而将螺旋桨紧压在桨座上。

如果螺旋桨在工作时碰在异物，O形圈就会滑脱或断裂，从而实现螺旋桨与电机分离。

螺旋桨保护器非常适合初学者在入门级模型飞机上使用。由于这类模型体积小，重量轻，其电机和螺旋桨相对小巧，因此该结构足以保证链接强度。

因此这类航模通常由初学者在较小场地飞行，所以发生撞树或粗暴着陆的概率较大，而螺旋桨保护器能减少器材损耗并起到一定的保护作用。

该保护器常用在电机直径为18mm或22mm的模型飞机上。因此o形圈的弹力和强度有限，无法承受更大的电机输出轴上的扭矩，所以螺旋桨保护器无法用在更大级别的模型飞机上。

对于非入门机模型飞机来说，其电机和螺旋桨的连接需要下面两种连接方式。

2.桨夹是在中级别模型飞机上用的最多的电机和螺旋桨连接器件，它有3部分组成锥形轴，压紧衬套和固定螺母。

锥形轴的前半部分有螺纹，螺纹直径与螺旋桨安装孔一致；后半部分呈锥形，内孔直径与电机轴相同，且沿内孔有“十”字形切割。

压紧衬套的内孔也呈锥形，其锥度与锥形轴一致。

桨夹的作用方式：固定螺母拧紧后通过垫片压紧螺旋桨，螺旋桨则挤压之后压紧衬套，在相互配合的锥面作用下，锥形轴“十”字形切槽处发生弹性变形，从而夹紧电机输出轴。

固定螺母拧得越紧，电机与螺旋桨的连接就越牢。

这是一种相对合理的设计，是要保证拧紧固定螺母，螺旋桨和桨夹，桨夹和电机主轴的连接就不易发生松动。

电极直径为22~41mm的模型飞机广泛采用了这种电机和螺旋桨的连接方式。

9. 船舶强度计算仪器

主要研究船舶如何在一条理想的航线上，从某一地点安全而经济地航行到另一地点的理论、方法和艺术。航海技术是具有悠久历史、内容丰富且有很强的实践性的综合性应用科学。

现代科学技术的发展成就，使航海技术取得了长足的进步，信息科学、计算机技术、电子技术、通讯技术及空间卫星技术在航海上得到了成功的应用。航海技术主要包括船舶航行与导航定位、船舶操纵与避让、船舶种类与性能结构、江南体育网站是什么 与属具、助航仪器及设施、海洋水文地理与气象、港口与航道工程等内容。

10. 船舶轴系振动计算与分析

压力不会波动，波动就是有问题了，近期一号机助控发现顶轴油母管压力异常，dcs显示1.0mpa，就地压力为3.2mpa。初步分析为轴承顶轴油进油单向阀关不严，倒流至母管。

若定期试验时开启再循环门，将卸掉母管压力，同时可能卸掉轴承油膜压力，导致发电机组轴系振动、油膜破坏等无法预知的严重问题。

运行部及时停止顶轴油泵定期试验，待缺陷消除后恢复正常试验。现场防范:在一号机顶轴油泵再循环门处挂禁止操作警示牌。

11. 船舶振动测试

1、气缸内燃烧不充分；

2、发动机内的温度不够；

3、火花塞的间隙大；

4、火花塞的高压线老化或者漏电；

5、点火线圈老化；

6、空气流量计脏污；

7、油品质量差。

柴油机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机，柴油发动机分为：

1、点燃式发动机：汽油发动机将汽油喷入进气管同空气混合成为可燃混合气再进入气缸，经火花塞点火燃烧膨胀做功；

2、压燃式发动机：柴油机通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸，在气缸内经压缩后的空气均匀混合，在高温、高压下自燃，推动活塞做功。