行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
船舶推进轴系回旋振动计算方法
建议项目名称
(英文)
Calculation method for whirling vibration of ship propulsion shafting
制定或修订
□制定 ■修订
被修订标准号
CB*/Z 336-1984
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
47.020.20
中国标准分类号
U48
牵头单位
中国船舶工业综合技术经济研究院
体系编号
DAB0011
参与单位
武汉理工大学、上海交通大学等
计划起止时间
2020~2021
目的、意义
或必要性

《船舶推进轴系回旋振动计算方法》是高技术船项目“船舶安全重点标准研究”的子课题“船舶噪声和振动相关标准研究”分析报告中提出的急需修订提升的标准项目。

严重的回旋振动会导致下列故障和损害:a)艉管后轴承过热或早期磨损、以致过早损坏;b)螺旋桨轴特别是锥端键槽前面危险区域内产生附加交变弯曲应力,以致出现龟裂、折断等疲劳损坏;c)艉管密封装置泄漏损坏;d)引起轴承反力的动力放大,进而引起船体艉部结构的振动,引发船舶共振等。因此,船舶推进轴系回旋振动计算方法非常重要。

原标准CB*/Z 336-1984中的相关内容现在已不适用。原标准于上世纪八十年代初编制,采用的是上世纪六、七十年代沿用的计算模型和经验公式,其缺点是计算模型不精确、考虑的计算因子不完备、计算方法精度低。因此,急需修订该标准,以增强船舶轴系回旋振动计算的精确性,提高船舶动力性能,减小轴系事故风险,提高船舶的安全性。

范围和主要
技术内容

本标准规定了柴油机直接传动、齿轮传动推进轴系、高速船垫升轴系回旋振动的简单估算方法、传递矩阵计算方法、回旋振动计算书的内容及回旋振动应避开的转速范围。

本标准适用于船舶推进轴系回旋振动的理论计算,电力推进轴系可参考采用本标准。

主要修订点包括:将原工程单位制单位更改为法定计量单位;增加了回旋振动计算模型的坐标系及影响轴系回旋振动固有频率的因素;删除了简单估算法中不考虑螺旋桨陀螺效应的计算公式;增加了螺旋桨附水质量、极转动惯量、径向转动惯量的理论计算公式;补充了传递矩阵法中半刚性联轴器的传递矩阵,完善了匀质轴段传递矩阵;增加了高速船垫升轴系计算模型简化原则;增加了Riccati传递矩阵法;增加了刚性支承轴系固有频率计算方法;增加了回旋振动计算书的内容等。

国内外情况
简要说明

本标准在编制过程中,对比了CCS《钢质海船入级规范》、CCS《船上振动控制指南》、GJB 4000-2000《舰船通用规范》、LR《劳氏军船入级规范》中关于轴系回旋振动的条款,了解了目前国内外船级社以及军民船对于轴系回旋振动的要求。

本标准与上述规范及标准对轴系回旋振动的适用范围、衡准要求基本是一致的。不同的是,在GJB 4000-2000《舰船通用规范》和LR《劳氏军船入级规范》中没有考虑高速船垫升轴系的回旋振动。而对于高速船垫升轴系,其1阶叶片次回旋振动固有频率有可能下降到额定转速以内,使轴系产生共振,因此,在CCS规范和本标准中,都考虑了高速船垫升轴系的回旋振动。

关于具体计算和衡准要求。LR没有给出具体的回旋振动计算要求,只是对回旋振动计算的注意事项,仅提出较为原则的要求,如“系统固有频率的计算,应与转轴的激振次序以及螺旋桨叶片通过的频率相比较,装有万向联轴节时,还应考虑轴系的二阶激振”。而在GJB 4000-2000以及CCS规范中,虽然也没有给出具体的回旋振动计算书,但其对回旋振动计算的条件、应避开的转速范围等内容给出了要求。而本标准给出了具体的回旋振动计算方法和要求,从整个轴系的坐标选定、轴系回旋振动固有频率影响因素分析、固有频率的计算(包括简单估算的杰斯帕公式法、传递矩阵法、临界转速计算、刚性支承时轴系固有频率计算)、回旋振动计算书的要求、回旋振动应避开的转速范围等,并在资料性附录A中给出了一个完整的轴系回旋振动计算示例。

因此,本标准与国内外现行的标准和规范保持一致,并且提供了更具体的计算和解释,具有更强的可操作性。

本项目不涉及知识产权问题。

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
2、船舶推进轴系回旋振动计算方法(行标建议书).docx (19.39KB)任务书(建议书)