[发明专利]一种舰船轴系校中及回旋振动多学科优化方法

摘要

本发明属于舰船动力装置设计领域，尤其涉及一种舰船轴系校中及回旋振动多学科综合设计优化方法。获取待优化的轴系的初始布置、轴段和轴承的材料属性、船体艉部型线、螺旋桨结构尺寸及材料属性。基于轴段、轴承、艉部壳体、螺旋桨的结构尺寸、各面型线、材料属性，先建立几何模型，再建立包含校中计算模型、振动计算模型、螺旋桨模型的轴系多学科有限元模型。选取优化评价指标变量，指标变量通过多学科模型的数值计算和实际台架的测量或换算得到。建立流体计算模型。根据优化目标，选取设计变量并定义优化数值范围。本发明能够改善现有设计方法在轴系多学科耦合设计上的缺陷，对实际的轴系设计和实际舰船的轴系改进有工程实践价值。

主权项

1.一种舰船轴系校中及回旋振动多学科优化方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、获取待优化的轴系的初始布置、轴段和轴承的材料属性、船体艉部型线、螺旋桨结构尺寸及材料属性。初始布置包括各轴段长度、外径、内径、轴承类型、轴承径向及垂向刚度；材料属性包括材料密度、杨氏模量、剪切弹性模量、泊松比；螺旋桨结构尺寸和材料属性包括螺旋桨外径、桨叶数目、各桨叶面型线、材料密度、弹性模量、泊松比；/n步骤二、基于轴段、轴承、艉部壳体、螺旋桨的结构尺寸、各面型线、材料属性，先建立几何模型，再建立包含校中计算模型、振动计算模型、螺旋桨模型的轴系多学科有限元模型；对于校中计算模型，将轴系简化为多支撑等截面连续梁，梁单元的刚度矩阵可表示为/n