柴燃交替联合动力装置模式切换过程时间参数的实验研究

为了深入研究联合动力在动力切换过程中系统所体现出的机动性能,三S离合器(Synchro-Self-Shifting)作为传动部分的关键部件,其相关参数的动态变化更引人注目,本文构建了测试平台并完成了离合器在不同影响因素下的实验,首次完整定义了离合器工作过程中的时间参数,获得了时间参数的基本规律,为分析系统在动力切换过程中表现出的的机动性能提供了依据,同时也为动力装置传动系统的强度及控制系统设计提供参考。     

起重机回转冲击载荷的磁流变抑制策略

针对起重机回转传动系统在紧急启制动时产生的惯性冲击易导致回转齿轮损伤失效问题,提出了一种抑制起重机回转冲击载荷的新策略。将回转传动系统减速器输出轴与回转小齿轮用磁流变弹性体联轴器联接,通过控制联轴器的扭转刚度和阻尼特性调节系统的传动特性,实现对回转传动系统振动冲击响应特性的调节。本文建立了回转传动系统磁流变振动控制的动力学方程,通过数值实验方法和分析法研究了联轴器扭矩传递特性、阻尼耗能缓冲特性、齿轮啮合力变化以及传递效率等系统特性,预测了系统在定常及随机载荷激励作用下的动态响应和冲击载荷的磁流变抑制效果。结果表明,磁流变弹性体联轴器不影响起重机回转传动系统的扭矩传递能力和传动效率,可以显著地降低系统对冲击载荷振动响应的峰值,改善回转传动系统的抗冲击性能,提高传动系统的可靠性。     

船舶动力系统S.S.S离合器运动特性仿真研究

中继式S.S.S.离合器主要应用在燃气轮机驱动的动力系统,其运动规律对动力系统的传动/切换性能具有重大影响.阐述中继式S.S.S.离合器的结构运动,并建立其虚拟样机.在不同约束条件下,对中继式S.S.S.离合器运动过程进行动态仿真研究,得到中继式S.S.S.离合器的运动特性及的阻尼特性.     

船舶板壳结构的振动功率流分析

基于功率流采用有限元法研究了板、壳结构的振动功率流特性,分析结构阻尼、阻尼器、加强筋等参数对结构功率流的影响,给出了相应的功率流矢量图和功率流-频率曲线图.分析表明,结构阻尼的改变、阻尼器阻尼值的变化均没有改变系统的固有频率,但随着结构阻尼的增大或阻尼器阻尼值的减小,结构振动响应的峰值变小了;加强筋明显改变了功率流的大小和传播路径.     

功率分流行星齿轮传动系统动态特性

综合考虑系统时变啮合刚度、综合啮合误差、啮合阻尼系数及轴承支承刚度等因素,建立功率分流行星齿轮传动系统动力学模型,应用数值方法对系统动力学微分方程组进行求解。并应用时域响应、相平面图、庞加莱映射图以及分岔图等分析方法,对系统进行动态特性分析。研究行星传动系统在参数变化时的系统动态特性,得到传动系统混沌运动的规律。     

基于联合动力的电力推进原动机并车过程研究

提出以联合动力作为船舶电力推进的原动机观点,着重分析了当一台原动机运行另一台原动机并入时传动系统关键部件三S离合器动力学特性.建立了原动机的数学模型,在MATLAB/simulink环境中进行了仿真试验.并在动力学仿真软件ADAMS的平台上建立了三S离合器的虚拟样机,使之与MATLAB环境中生成的主机模型进行数据通讯,从而对并车过程中的关键传动部件三S离合器传动特性进行了深入的分析,对并车过程系统的设计提供了借鉴经验.     

船用斜齿轮三维动力接触仿真研究

船用斜齿轮传动系统的负载复杂,经常受到瞬时冲击,尤其是离合器接合时轮齿之间冲击更为剧烈,易造成轮齿折断.本文分析了船用气胎离合器接合、稳定运转过程中齿轮受到的冲击力矩变化情况,推导出了冲击力矩与时间、转速等参数间的数学表达式;借助ANSYS软件进行了有限元计算,综合比较了不同接合转速、不同接合时间的多工况下斜齿轮各部位的应力、接触压力状况.研究结果表明船用斜齿轮的冲击受转速的影响极大,但受时间的影响较小,在接合过程中齿轮所受的最大冲击力还是在许用值范围内,因此,可以适当缩短离合器结合时间以提高船舶机动性能.     

LT型高弹性摩擦离合器在挖泥船泥泵传动中的应用

总结了从事耙汲式和绞汲式挖泥船泥泵传动工作２０多年的经验，从理论上分析了泥泵传动系统中的扭转振动特性及其减振防振的方法。根据泥泵传动系统性能分析结果，提出了对离合器的技术要求。着重介绍了我国ＬＴ型高弹性摩擦离合器的性能特点及其在挖泥船泥泵传动中的应用实例。     

FPSO组合运动对锚泊阻尼影响研究

应用时域全动态有限元法,探究了系泊式海洋结构物在一阶与二阶波浪力共同影响下产生低频运动与波频运动的组合运动响应时,锚泊阻尼特性变化以及主要参数对锚泊阻尼的影响,主要参数为海流速度和锚泊线预张力,从而得出加入波频运动后其对锚泊阻尼的影响趋势,以及在组合运动背景下,相关参数改变对锚泊阻尼的影响.结果表明:相对于低频运动成分,波频运动成分对锚泊阻尼影响十分显著,成为决定锚泊阻尼大小的主要因素;在组合运动背景下的参数研究与单一低频运动下所得到的结论相比,流速改变对锚泊阻尼的影响可以忽略,但对锚泊线预张力的影响很大.在以往单一低频运动下进行锚泊阻尼分析的基础上,文中对组合运动下的锚泊阻尼进行了系统性研究,并在组合运动背景下进行锚泊阻尼参数研究,为锚泊系统设计提供了更实际的参考.     

一种碟形弹簧减振系统动态特性研究

采用理论分析与试验相结合的方法,获取了一种碟簧减振器的静刚度特性,表明当碟簧减振器位移足够小时,可将其刚度视作一定值考虑.通过对阻尼产生机理的分析,确定了碟簧减振器的阻尼形式主要为粘滞阻尼和库仑阻尼,采用落锤冲击试验获取了减振系统阻尼系数等特性参数.在上述试验与理论分析的基础上,建立起单向约束条件下碟簧减振系统的动力学方程,根据该方程计算的减振系统动态特性与试验结果有较好的符合性.     

一种捷联惯导阻尼超调误差抑制算法研究

针对捷联惯导系统在阻尼状态切换时产生超调的问题,提出一种基于“双模”解算的捷联惯导阻尼超调误差抑制算法。基于捷联惯导的力学编排,建立了系统水平回路的控制模型,分析了系统阻尼和无阻尼状态切换时超调误差产生机理。在此基础上,设计了系统阻尼和无阻尼并行的导航解算算法,在切换状态超调期内利用无阻尼导航输出校正阻尼导航输出,抑制状态切换超调误差。算法将捷联惯导系统IMU的输出同时接人两个解算回路。两个回路同时、独立进行导航参数的解算。系统工作在无阻尼状态时,惯导系统输出无阻尼回路的导航参数。在状态切换的超调期内,惯导系统仍输出无阻尼回路的导航参数。状态切换的超调期结束后,惯导系统输出阻尼回路的导航参数。仿真结果表明,该算法能够抑制惯导系统阻尼状态切换时产生的超调误差。同时,该算法使校正回路设计简洁,工作稳定可靠。     

限位器抗冲击计算

通过对具有无阻尼和有阻尼限位器隔冲系统的冲击响应计算，得到了限位器的主要参数（工作间隙、刚度和阻尼）对系统的抗冲击性能（冲击作用下设备的最大加速度与最大位移）的影响。工作间隙是起决定性的因素，适当的阻尼不仅可以大幅度减少最大位移，也可以减小最大加速度。最后提出了各参数的确定方法。     

舰船用多惯导配置导航系统数据处理研究

针对舰船上配置的2套或多套惯导系统,本文设计的阻尼方式能够起到提升精度指标要求,更好地调整阻尼处理所用时限、宽容外来速度偏差的目的。这是根据惯导特性,分析原有的阻尼方式的基础上,全新设计的一套方法。对各类误差和阻尼的关系进行了比较分析,利用仿真模拟,较好地对2套或多套阻尼进行误差结果比较,从而对新设计的阻尼方案有了进一步的验证。     

质量比和阻尼比对高阻尼涡激振动的影响

涡激振动水生能源是一种可在低流速条件下利用水中涡激振动现象从周围流场中提取水流动能的新兴可再生清洁能源技术,其能量转换装置在进行能量传递和转换过程中会对涡激振动系统引入较高的阻尼,使其不同于以往研究较多的低阻尼涡激振动系统。文章建立了一个单自由度涡激振动模型,模型采用受迫振动实验得到的流体力数据,通过迭代求解涡激振动能量转换装置的动力响应,进而计算系统转换功率。通过对质量比m*和阻尼比ζ等重要参数对涡激振动响应及能量转换效率影响的细致研究,揭示出:频率锁定的发生及较大能量转换效率的无量纲流速范围主要受质量比控制;最大能量转换效率主要受质量—阻尼参数m*ζ控制,并且存在一个最优值;出现最大能量转换效率的无量纲流速与m*ζ有关,在m*ζ0.2的范围内出现最大能量转换效率的无量纲流速随质量比和阻尼比的变化而变化,而在0.2m*ζ0.7的范围内与阻尼比无关,主要取决于质量比。     

基于随机Melnikov方法的甲板上浪船舶混沌运动研究

应用随机Melnikov方法和庞加莱截面研究甲板上浪时船舶的混沌运动。考虑甲板上浪对船舶静稳性的影响,建立随机横浪中船舶横摇运动方程。由随机Melnikov过程结合均方准则确定船舶产生混沌运动的参数域,计算不同参数域中船舶横摇响应的庞加莱截面和时间历程。结果表明,增加船舶阻尼将抑制混沌运动的发生。甲板上浪时船舶横摇响应的庞加莱截面上有两个吸引域,船舶运动过程有两个横摇中心。在非混沌参数域中,船舶只围绕其中的一个横摇中心运动;在混沌参数域中,发生由一个横摇中心到另一个横摇中心的随机跳跃。     

基于一种固体区域迭代算法的圆柱涡激振动数值计算

利用Fluent平台的用户自定义程序（UDF）以及动网格模型,实现了圆柱运动方程的一种迭代求解算法,分别对层流、湍流状态下,弹性支承圆柱体在一定约化速度下的涡激响应进行了数值模拟,探讨了不同阻尼比对涡激响应的影响。结果表明：采用该迭代求解算法对弹性支承圆柱涡激振动的预测结果较为合理;随着阻尼比的逐渐增加,初始支振幅、升阻力系数时程曲线将由多频率拍振,最终变为单一频率主导的振动,且涡激振幅逐渐减小;除了质量-阻尼比联合参数m*ζ外,阻尼比ζ本身也应作为一个重要的涡激影响参数单独进行考量。     

闭环增益成形算法在舵阻摇系统中的应用

给出了单输人多输出(SIMO)系统即被控对象为非方阵情况下的闭环增益成形控制算法。考虑到舵阻摇系统的闭环传递函数阵一定是奇异的，以及具有1个输入控制2个输出的特点，在保证其中1个输出尽量小而另1个输出跟踪输入的前提下，将闭环传递函数阵即补灵敏度函数阵设为具有一阶惯性的奇异阵，设计出鲁棒控制器。研究并建立舵阻摇系统的非线性模型，并在Matlab中通过编写S函数来实现。用设计好的控制器对非线性模型进行仿真，运用Simulink工具箱得到仿真曲线，从仿真曲线可看出此控制器具有良好的鲁棒性能。通过分析并比较组摇前和组摇后的各组仿真曲线，算出减摇率在50%左右，减摇效果较好。     

变周期减摇水舱控制与仿真

减摇水舱的设计首先要考虑与船体的适配,同时在设计中要重点考虑水舱的阻尼与周期特性,其中周期特性是水舱最基本的特性参数,适用周期范围越宽,减摇效果越理想。针对变周期减摇水舱的相当长度与一般U型水舱相当长度计算的不同之处——其连通道宽度可调且边舱面积随边舱外壁角变化而变化,通过积分方法推导出了可变周期减摇水舱相当长度的计算公式,提出了一种适用于变周期减摇水舱的估算方法。所设计的变周期减摇水舱采用连通道挡板控制改变周期,避免了气阀控制的时间延迟问题,还可根据船体运动规律调整连通道阻尼挡板以提高减摇效果。以某型船为例,建立了船舶减摇水舱仿真模型。经减摇水舱自由衰减振荡数值仿真方法验证,所提出的周期估算公式可靠。采用该模型研究了变周期减摇水舱的控制方法,结果表明,在其工作范围内,可使横摇角始终保持在8°以内,可以在5.5～18 s的周期范围内有效减摇,大大超过了被动式减摇水舱的工作频带。