Разработка и обоснование методики прогнозирования долговечности судовых валов с трещинами при ремонте

• Автор: Доан Ван Тинь
• Шифр специальности: 05.08.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 141 с. : ил.

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Назначение, условия работы, особенности конструкции и технологические характеристики судовых валов

1.2 Природа и механизм возникновения трещин при циклическом нагружении

1.3. Развитие трещин с позиций механики разрушения

1.4 Повреждения судовых валов при эксплуатации и их ремонт

1.5 Цель и задачи исследования

2. Теоретические основы исследования развития трещин в судовых валах

2.1 Виды трещин, возникающих в судовых валах и оценка их характеристик

2.2 Эксплуатационные факторы, влияющие на процесс развития трещин в валах

2.2.1 Напряжения в гребных валах

2.2.2 Крутильные колебания

2.2.3 Влияние температуры и коррозионной среды
2.3 Коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещин
2.4 Методика прогнозирования долговечности вала с трещинами
2.5 Выводы
3. Расчет долговечности гребных валов с трещинами в зависимости
от их расположения и характера
3.1 Долговечность гребных валов с трещинами в зависимости от их начального размера

3.2 Расчет долговечности гребных валов с трещинами, перпендикулярными к оси вала в районе большого основания конуса
3.3 Расчет долговечности гребных валов с трещинами, наклонными к оси вала в районе большого основания конуса
3.4 Расчет долговечности гребных валов с трещинами, перпендикулярными к оси вала под концами кормовой облицовки
3.5 Расчет долговечности гребных валов с трещинами, наклонными к оси вала под концами кормовой облицовки
3.6 Расчет долговечности гребных валов с трещинами, перпендикулярными к оси вала в районе шпоночного паза
3.7 Расчет долговечности гребных валов с трещинами, наклонными к оси вала в районе шпоночного паза
3.8 Оценка долговечности гребных валов при наличии в них одновременно несколько трещин
3.9 Выводы
4. Пути продления долговечности гребных валов с трещинами
4.1 Расчет долговечности гребных валов с трещинами при эксплуатации ДВС на долевых режимах
4.2 Расчет долговечности гребных валов с трещинами в зависимости от диаметра вала
4.3 Экспериментальная проверка методики прогнозирования долговечности на образцах-моделях судового вала
4.4 Выводы
5. Рекомендации по использованию результатов исследования
6. Определение экономического эффекта при эксплуатации гребного вала с трещинами
Выводы по работе
Список использованных источников

Приложение А. Построение диаграммы усталостного разрушения и определение постоянных величин пис для моделей судовых валов
Приложение Б.1. Исходные характеристики судов для расчета долговечности гребных валов с трещинами
Приложение Б.2. Результаты расчета эквивалентных напряжений
Приложение Б.З. Расчет долговечности гребного вала с трещинами танкера дедвейтом 1000 т вьетнамской постройки

Тр - на долевых режимах при резонансе валопроводной формы
главных порядков, равных числу цилиндров для установок с ДВС и числу лопастей гребного винта для судов с турбинной установкой, МПа.
При отсутствии данных по Та и Тр допускается принимать в первом
приближении значения амплитуд эквивалентных напряжений с учетом крутильных колебаний в зависимости от номинального касательного напряжения по данным в таблице 2.2.
Таблица 2
Определение амплитуд касательных напряжений от крутильных колебаний.
Т ип установки С электроприводом с ДВС/Число цилинров
5 6 7 8,9
С А 0,30 1,60 1,30 0,85 0,60 0,40
Амплитуда переменных напряжений изгиба аа, МПа при номинальном режиме работы СЭУ равна (по РД 5.4307-79):
Д А 1 П-б г- ;
су =—2- = -Д(А7 + МІ + +(|м 1 + Д.АМ,)2 (2.22)
а ш гг г д/ А| гр ов [ г'в в' ч 021 г'г г'
1)2 "Ш
где: Ма - изгибающий момент от длительно действующих нагрузок на кормовой дейдвудной опоре гребного вала (Б2), н.м;
ЗУ£32 - момент сопротивления сечения гребного вала на опоре 02, м3;
Мгр = ()Гр.в- К - н-м ■ момент от силы тяжести гребного винта;
Огр.в - сила тяжести гребного винта в воде, н; 1к - длина консоли гребного вала на схеме (рис.2.12), м;
Мов’Мог, &МВ и АМг; постоянные и переменные составляющие гидродинамического момента в вертикальной и горизонтальной плоскостях по (2.28), н.м;