Menetelmä vääntövärähtelylaskelmien tekemiseen aluksen konseptisuunnitteluvaiheessa

Propulsiojärjestelmät muuttuvat tällä hetkellä yhä monimutkaisemmiksi yleistyvän sähkö- ja hybridikäytön ohjaamana. Toimeksiantajalla oli selvä tarve saada akselijohdon alustavat värähtelylaskelmat tehdyksi riittävällä tarkkuudella jo aluksen konseptisuunnitteluvaiheessa. Tarve oli myös mahdollistaa kyky, jolla voidaan simuloida erilaisten joustavien kytkinten vaikutusta kuljetuskoneistoinstallaatioille. Alusten propulsiolinjat suunnitellaan nykyään konseptivaiheessa kokemusperäisten konetehovaatimusten mukaisesti. Akselijohdot suunnitellaan siten, että jätetään varaus joustavan kytkimen asentamiseen, jolloin värähtelymuodot- ja rasitukset voidaan saada hyväksyttävälle tasolle. Laskelmat tehdään yleisesti vasta perussuunnitteluvaiheessa, jolloin komponenttien toimittajat on teknisin perustein valittu. Vääntövärähtelylaskelmista vastaa usein pääkonetoimittaja, jolle akseliston muiden komponenttien tiedot toimitaan laskelman tekemistä varten. Tämän insinöörityön tuloksena toimeksiantajalle mahdollistettiin kyky tehdä alustavat vääntövärähtelylaskelmat sekä kyky simuloida eri komponenttien vaikutusta järjestelmän värähtelymuotoihin erilaisissa laivan kuljetuskoneistoinstallaatioissa jo suunnitteluprosessin hyvin varhaisessa vaiheessa. Menetelmä perustuu vanhaan, reikänauhatietokoneiden aikaiseen laskentatapaan, joka on muutettu yhteensopivaksi nykyaikaisen tietotekniikan kanssa. Menetelmä testattiin laskemalla toteutuneita tapauksia ja niiden tuloksiin verraten, joidenka avulla voitiin varmentaa tulosten luotettavuus. Työn hedelmää käytettiin myös osana opinnäytetyötä erään aluskonseptin kuljetuskoneiston alustavien vääntövärähtelyvasteiden simulointiin. Menetelmän rajoitteena on työläs ja aikaa vievä käyttötapa, joka juontaa juurensa reikänauhatietokoneiden aikakaudelle. Menetelmän iästä huolimatta se täyttää vaatimukset käytettäväksi osana nykyaikaista suunnittelutyötä