自由拋落式救生艇推進系統(tǒng)落水沖擊響應可靠性計算研究.pdf

1、自由拋落式救生艇作為海洋船舶和近海設施中的緊急救生設備，已在貨船、游船、鉆井平臺等海上設施中得到廣泛的認可和應用。目前，國內外對自由拋落式救生艇安全性和可靠性方面的研究已有了相當可觀的突破，但對于救生艇入水沖擊載荷對其推進系統(tǒng)的影響卻少有研究。然而，救生艇自高處拋落，強大的沖擊載荷通過艇體傳遞到救生艇的動力系統(tǒng)，加之救生艇結構的入水沖擊形變，可能會導致推進系統(tǒng)的不可逆沖擊變形、主結構部件損傷以及主軸承潤滑性能惡化等后果。動力系統(tǒng)作為實現(xiàn)

2、救生艇能量傳遞的核心部分，其安全性和可靠性無疑是生產設計中關注的重心之一，一旦推進系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將對救生艇造成災難性的影響。以上問題一直沒有引起國內外學者的重視，至今仍少有資料對自由拋落式救生艇推進系統(tǒng)入水沖擊過程的可靠性做出具體分析。所以，研究自由拋落式救生艇入水沖擊過程對推進系統(tǒng)的影響是十分必要的。
　　本研究以某380J救生艇為研究對象，分析其自由拋落后沖擊載荷對其動力裝置的沖擊響應，主要工作內容如下：
　　首先，通過

3、查閱和了解相關文獻，根據(jù)救生艇入水過程的基本理論和研究方法，確定救生艇入水沖擊過程的分析方法和求解過程。通過一系列相關計算公式，描述入水沖擊過程中水面與救生艇結構之間的流固耦合作用，并論述了能量在救生艇結構中的傳遞過程。
　　其次，利用MSC.Dytran有限元分析程序對救生艇的入水沖擊過程進行仿真分析。通過仿真分析得到了其入水沖擊載荷作用下的位移、應力、速度等參數(shù)的時程變化規(guī)律。同時在得到救生艇艇體變形情況下，提取其推進系統(tǒng)主軸

4、承所在位置處的沖擊力大小及位移量等邊界條件數(shù)據(jù)。
　　最后，基于有限元和多體動力學方法，分別建立曲軸各部件的體單元，并提取其縮減有限元模型子結構，通過非線性連接單元進行連接，建立救生艇曲軸完整的多體動力學模型。將上述提取的沖擊邊界條件作為外載施加到多體動力學模型中，并與正常工況下的結果進行對比，對曲軸的扭轉位移、主軸承力、軸心軌跡等相關參數(shù)進行分析；同時根據(jù)曲軸的應力計算需要，建立了曲軸的精細化有限元模型，通過應力恢復，得到了曲軸