[發明專利]極地冰級船舶主推進調距槳裝置設計方法

有效

• 申請號: 201811415683.1
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109583076B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 張俊武;施睿贇;李梓;周林慧;鄒義;倪衛國
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

1.一種極地冰級船舶主推進調距槳裝置設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)根據船舶航行水域和季節性海洋環境條件、法規要求確定冰級符號；

(2)根據船舶主推進布置情況和主推進原動機選型進行推進器的初步設計和選型，確定槳葉直徑、槳葉數量、螺距比、盤面比、轉速基本參數；

(3)選取設計冰塊厚度，結合推進器設計的基本參數，進行模擬冰沖擊載荷計算；所述模擬冰沖擊載荷計算的具體方法為：根據船舶主推進布置情況和主推進原動機選型進行推進器的初步設計和選型，確定槳葉直徑、槳葉數量、螺距比、盤面比、轉速基本參數；根據冰級要求模擬進入螺旋槳的冰塊尺寸，結合推進器設計的基本參數，進行模擬冰沖擊載荷計算；

(4)分析獲取在冰沖擊載荷下推進器葉片承受的推力、轉葉扭矩、冰沖擊扭矩載荷、葉片失效載荷數據；

(5)對調距槳裝置的槳葉進行冰載荷計算，分析槳葉的應力分布情況，對葉根、葉梢重點部位的強度進行分析；所述槳葉進行冰載荷計算的具體方法為：根據船舶航速要求進行調距槳槳葉的水動力設計；建立調距槳槳葉的物理模型；確定合適的單元類型和網格密度，建立槳葉有限元模型；對槳葉施加約束和冰沖擊載荷；進行有限元計算確定槳葉各區域的von?Mises應力情況；

(6)根據槳葉應力計算結果，計算冰載荷循環次數，按照weibull分布理論和線性累積損傷理論對槳葉進行冰載荷疲勞分析；

(7)分析冰載荷通過葉根軸承部分產生的彎矩和冰載荷通過葉根軸承部分進行徑向轉化產生的力，并考慮槳葉轉葉扭矩傳遞至調距機構的轉葉扭矩；

(8)進行調距槳調距機構設計：包括冰載荷對調距槳調距機構的載荷傳遞計算、調距槳調距機構設計以及調距機構零部件的靜強度和疲勞強度校核；所述調距槳調距機構設計包括葉根軸承、伺服油缸、葉根螺栓、葉根銷、曲柄銷、滑塊、導架滑槽的尺寸設計；所述調距機構零部件靜強度和疲勞強度校核包括葉根軸承、伺服油缸、葉根螺栓、葉根銷、曲柄銷、滑塊、導架滑槽的靜強度和疲勞強度校核；

(9)調距機構零部件靜強度和疲勞強度分析。