2018年，雪龙号在从北极地区开展航行任务的返航途中，推进系统轴承发生故障，我方受邀配合调查故障原因，主要故障现象是：轴承严重磨损，并伴有显著的温度升高。
（图：雪龙号轴承故障图）
问题分析：
技术人员到船上实地查看轴承后同船上机组人员进行了详细交流。经讨论，对于当前轴承故障，我方初步提出三条可能的故障原因：
（1）未知原因的轴承润滑油泄露；
（2）极低风暴条件下的螺旋桨极限载荷激励影响；
（3）冰冲击下的回旋振动诱发动态载荷导致轴承压力过载；
故障定位：
综合上述三点原因，经机组人员确认无漏油现象，故基本上排除了个原因；此外，在极端风暴气候条件下，船舶已经航行了24年，所以第二个原因也被排除。故，由于冰冲击以及回旋振动诱发的动力载荷造成的轴承过载是接下来要重点检查和验证的原因。
（图：雪龙号轴系检测）
解决方案：
为了验证上述轴承故障原因，我们技术团队利用 软件对当前轴系进行了建模和分析。为此，我们研究了该船的原始设计和校中计算文件，以及主机厂商在校中安装期间测量的数据。
通过软件的计算得到一个未预期的事实：雪龙号即使是在正常航运环境下运行，轴承就已存在大约6%的压力过载。通过研究现有的轴系校中计算报告文件，潜艇轴系服务，我们注意到，根据轴承历史的计算结果，轴承的安全冗余量很小，几乎很接近限值。
值得注意的是，艉管轴承计算时采用的是逐点模型。我们重新对艉轴管轴承采用用更为可靠的可扩展支撑模型进行计算后，得出了上述6%的轴承过载量；雪龙号轴系的特点是采用单尾管轴承设计，这使得后面的中间轴承更容易受到来自螺旋桨的外部载荷的影响。
轴系校中的原理和方法
船舶轴系校中计算， 可以认为是轴系设计的
一部分或轴系校中设计。这是按一定的要求和方
法，将轴系铺设成某种状态，使所有轴承上的负荷
及各轴段内的应力均处于允许的范围之内， 或具
有的数值， 从而确保轴系能够持续正常的运
转。
船舶主推进轴系校中按照轴系校中原理，目前
可分为3 种：轴系直线校中、轴系轴承负荷校中、轴
系合理校中。超大型民用船舶推进轴系一般采用合
理校中。轴系合理校中是把轴承负荷、螺旋桨轴在
尾管后轴承处的相对倾角、轴弯曲应力作为限制条
件，同时满足主机厂家的要求，通过理论计算，以确
定轴承的理论高度，并使得轴承在运行工况下都有
合理的负荷。其采用的计算方法有三弯矩法、传递
矩阵法和有限元法等。
对于以两冲程柴油机为主机的船舶推进轴系而
言，轴系校中的目标为：
1） 所有轴系轴承和主轴承都有负荷，且在合理
范围内（所有轴承不可以脱空）。
2） 对尾管后轴承的倾斜安装或尾管的斜镗孔
给出指导意见。
3） 柴油机所有气缸的拐挡差满足专利公司的
要求。
随着船舶逐渐大型化，为满足大功率推进的需要，大直径轴系不断被应用，而轴系刚度的增加导致轴
承负荷对船体变形的敏感度提高。此外，船舶主尺度的增加和高强度钢的采用使得船体变得相对“柔软”，
在不同吃水状态下会产生较大的变形。越来越多的研究都表明，在进行轴系校中分析时需考虑不同装载工
况下船体变形的影响，未考虑该因素的轴系校中计算会导致轴承破坏等一系列严重的后果。特别是对于
艉机型、大直径、短轴系船舶而言，由于其轴系刚性很大，船体变形对轴系校中的影响更不容忽视。目前
在进行大型船舶的轴系校中计算时首先是对轴系区域的船体变形进行预报，求取轴承处船体相对位置的变
化数据，供后续轴系校中计算使用。因此，在新船设计阶段对艉部轴系布置区域的船体变形进行准确的分
析预报具有一定的工程实践意义。
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