图5-5 轴段偏中产生附加剪力、附加负荷
由于连接法兰上产生剪力和弯矩，在两轴段的各支撑轴承上则产生反力RA、
RB、RC、RD ，即造成了轴承上和轴系内部的附加负荷，影响了轴系校中的质量。
在研究轴段偏中对轴系校中影响计算时，节点1至节点830为从螺旋桨到主机倒数第二道主轴承的节点，在介于2 #和3 #轴承的轴段节点358处分别施加了不同的附加剪力和附加弯矩，根据不同附加剪力和附加弯矩，ANSYS计算时分为了7个载荷步，如表2。
表2 轴系校中计算载荷步
附加剪力/ kN
载荷步
1 2 3 4
5
6
7
0 -1 -5 -10 -10 -10 -10
5
10 20
附加弯矩/kN·M 0 0 0 0
通过在无附加弯矩时不同附加剪力时(载荷步1-4)轴系校中的计算，得到了7个轴承的负荷值，并与直线校中时(载荷步1)轴承的负荷值进行了比较，通过比较发现:
1) 附加剪力对7个轴承负荷的影响为：2#、3 #、5#、7#轴承处负荷增加，1#、4#、6#轴承处负荷减少；
2) 越靠近轴段偏中处，轴承负荷变化幅度越大，反之越小；附加剪力越大，轴承附加负荷变化越明显，如图5-6所示。
11
35302520151050-5-10-1512345载荷步1载荷步2载荷步3载荷步4负荷变化值/kN67轴 承 序 号 图5-6 不同附加剪力下轴承负荷变化图 通过在相同附加剪力、不同附加弯矩时(载荷步4-7)轴系校中的计算，得到了7个轴承的负荷、轴系挠度、轴系转角、轴系剪力等值，并与直线校中时的相应值进行了比较，通过比较发现：
1) 轴段处附加弯矩越大，轴承附加负荷变化越明显。在较小的附加弯矩下(载荷步4-6)，2#、3#、5#轴承附加负荷值增大，1#、4#轴承附加负荷减少，6#、7#轴承负荷未变；在较大的附加弯矩下(载荷步7)，3#、5#轴承负荷值减小，4#轴承负荷值增大, 如图5-7所示。
1614121086420-2-4-61234567载荷步4载荷步5载荷步6载荷步7变 化 值 /kN轴 承 序 号 图5-7 ) 不同附加弯矩下轴承负荷变化图 2) 轴系挠度变化较小，且随着附加弯矩增大，挠度变化程度增大。在较小的附加弯矩下(载荷步4-6)，节点1、400、700处挠度变小，直至为0，节点100、174(最大值处)、200、300、500、600处挠度变大；在较大的附加弯矩下(载荷步7)，节点1、500、600处挠度减少，直至为0，其他节点处挠度增加，如图5-8所示。
12
646变 化 值 /10-M20-2-4-6-8-101载荷步4载荷步5载荷步6载荷步7100174200300400500600700800830节 点 号图5-8） 不同附加弯矩下挠度变化图 3) 轴系转角变化很小，且随着附加弯矩增大，转角变化程度减小。在较小的附加弯矩下(载荷步4-6)，节点1、100、200、400、500处转角增加，节点300、600、700处转角减小，直至为0；在较大的附加弯矩下(载荷步7)，节点1(最大值处)、100、200、400、600、700处转角增加，节点300、500处转角减少，直至为0, 如图5-9所示。
载荷步4载荷步5载荷步6载荷步743210-1-2-3-4-5-6变 化 值/10rad-61100200300400500600700800830节 点 号 图5-9) 不同附加弯矩下转角变化图 4) 轴系剪力有一定的变化，随附加弯矩增大，剪力变化程度减小。节点1、97(最大值处)、800、829处剪力未变，在较小的附加弯矩下(载荷步4-6)，节点100、200、300、400、700处剪力增加，节点500、600处转角减小，直至为0；在较大的附加弯矩下(载荷步7)，节点100、200、300、500、600处转角增加，节点400、700处转角减少，直至为0，如图图5-10所示。
13
43变 化 值 /kN210-1-2-3-4197100200300400500600700载荷步4载荷步5载荷步6载荷步7800829节 点 号 图5-10) 不同附加弯矩下剪力变化图 6. 结 论
6.1 本文总结
本文基于ANSYS进行了轴系直线校中，并得到了在轴段偏中时轴承的负荷、轴系挠度、轴系转角、轴系剪力等值，与直线校中时相应值进行了比较，得到了其变化规律，为船舶轴系校中设计、检验提供了依据.
6.2 个人心得
通过学习轴系校中计算，我了解了船舶推进轴系校中的基本原理，基本方法，并且利用ANSYS建立了轴系校中的模型，计算出了轴系校中状态的变化。
感谢孙俊老师，让我通过这次作业，学习了专业知识，也学习了软件知识，这无疑对我以后的学习、生活是非常有帮助的。
14
7 参考文献
[1] CB* /Z 338 - 84,船舶推进轴系校中[S].
[2] 周继良，邹鸿钧.船舶轴系校中原理及其应用 [M].北京:人民交通出版社,1985年； [3] 温玉奎．57300DWT散货船轴系校中研究:[硕士学位论文].大连：大连海事大学，2007； [4] American Bureau of Shipping, Guidance Notes on Propulsion Shaft Alignment, ABS
Publications, 2006。 [5] 张朝晖,ANSYS11.0结构分析工程应用实例解析[M].第2版.北京:机械工业出版社,2008
年；
[6] [美]Saeed Moaveni,有限元分析—ANSYS理论与应用[M].第三版.北京:电子工业出版
社,2008年.
15
船舶推进轴系校中系统的建模与仿真
