新造船海试时舵机转舵扭矩的推算

《国际海上人命安全公约》(SOLAS)规定,船舶应在最大吃水条件下验证舵机能力。但由于海试时船厂受装载条件限制,无法满足要求。SOLAS对采用转舵扭矩推算的方法所得结果也是接受的。文中以6.1万t散货船为例,阐明了液压型舵机扭矩的计算方法,对理论扭矩与试航后实际扭矩进行了推算。     

嵌入式技术船舶舵机随动控制方法

传统船舶舵机控制方法存在舵机随动性控制误差偏大的问题。为此,利用嵌入式技术设计一种新的船舶舵机随动控制方法。通过设计船舶舵机水下部分的随动误差量抽象模型,得到舵机运动控制过程中随动控制量的误差值,然后利用嵌入式神经网络对控制量的误差值进行修正,并通过嵌入式技术对修正函数进行驱动定义,保证修正参量的稳定。为了验证该方法的可行性,设计仿真实验进行对比性验证,并得出可行性结论。     

电动舵机核心部套件结构仿真

在规定条件下,采用有限元法对电动分析舵机核心部套件进行强度分析,进而得到对应应力值。当电动缸按规定作业时,采用三维仿真软件分析舵柄的输出特点,得到相应的舵柄输出特性曲线。结果表明:当正常工作时,电动舵机核心部套件强度可靠;在规定设计参数下,舵机的输出性能良好。     

舵机试验的加载设备

众所周知,试验台试验是舵机制造的最后阶段。试验台试验的任务应是在最接近操作工况的条件下,考核舵机的承载能力。试验台借助于加载设备模拟舵机的工作负载。这种加载设备不仅能精确模拟舵机的工况,还应保证试验过程中能耗最小。在图1中,虚线表示由于水动力作用,舵杆上的力矩(M_m)与舵角(α)的标准函数关系,而实线则是考虑了舵杆轴承损耗后的力矩与舵角间的相互关系。图1a是表示普通舵和半平衡舵(M_m)与(α)的关系,而图1σ是表示平衡舵和主动舵的(M_m)与(α)的关系。箭头方向表     

高速双体船舶舾装件抗风结构疲劳损伤分析

常规疲劳损伤分析方法,判定不同线型构件对风载荷的影响时,构件尺度参数计算值存在偏差,导致获取响应应力值偏差较大。针对这一问题,提出高速双体船舶舾装件抗风结构疲劳损伤分析方法。建立舾装件抗风结构有限元模型,加载风载荷到结构模型,计算船体形状修正系数,修正抗风结构尺度参数,反映舾装件线型对载荷的影响,得到不同疲劳工况下,载荷承受体的响应应力变化规律,累积应力损伤,确定船舶航行周期内的疲劳损伤。设置3组疲劳工况,进行对比实验。结果表明,设计方法相比常规方法,应力值误差分别减小0.21%,0.15%,0.11%,提高了响应应力值的获取准确度,更有助于疲劳工况下应力损伤的判定。     

HD型转叶式舵机疲劳性能基本研究

舵机是航行船舶必配的关键设备，需要在海上作业，工况恶劣，对零件的可靠性要求很高。通过建立转叶式舵机主要承力构件缸体、缸盖和转子的三维模型，利用ANSYS Workbench软件进行有限元分析，本文对HD型转叶式舵机的疲劳性能进行研究，为该型舵机的结构优化设计奠定基础。     

船舶液舱受静压力作用引起的舱容量值变化的初步研究

受静压力影响,船舶在不同的装载工况下,液舱内围壁会产生不同程度的结构变形,计量测深管也会随之发生位移,从而引起舱容量值变化。本文以满载工况下的某典型油船为例,借助有限元软件MSC.Nastran和曲面积分方法分别对甲板板架、船底板架、舷侧板架和舱壁板架的变形和计量测深管的位移求解,从而对该船满载工况下受静压力影响引起的舱容量值变化进行初步研究,为船舶液货舱容量计量修正提供依据。     

船舶舵机跑舵PSC典型案例分析

船舶舵机是保障船舶正常航行的关键设备之一,舵机的工况是否良好对一艘船舶的安全营运有着直接影响。以PSC案例为出发点,从PSC检查中发现的一起舵机跑舵实例具体展开,通过运用分步排除法逐步排查舵机故障原因,结合该类型故障呈现特点,建议航运公司自行开展排查,并对航运公司、船员在维护保养上提出相应要求,对PSC检查人员处理该类型缺陷提出建议。     

船舶液舱受静压力作用引起的舱容量值变化的初步研究

受静压力影响,船舶在不同的装载工况下,液舱内围壁会产生不同程度的结构变形,计量测深管也会随之发生位移,从而引起舱容量值变化.本文以满载工况下的某典型油船为例,借助有限元软件MSC.Nastran和曲面积分方法分别对甲板板架、船底板架、舷侧板架和舱壁板架的变形和计量测深管的位移求解,从而对该船满载工况下受静压力影响引起的舱容量值变化进行初步研究,为船舶液货舱容量计量修正提供依据.     

船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统

为了满足不同负载工况时,船用齿轮式液压舵机的舵角跟踪水平,设计船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统。利用数据采集模块的电流传感器、转速传感器和位置传感器,采集船用齿轮式液压舵机的电流、转速和位置数据。系统的控制模块选取TMS320F28377芯片作为控制芯片,利用舵机数据采集结果,采用三闭环控制结构,运行模糊PID自适应控制算法输出舵机参数控制量。设置舵机参数控制量作为驱动模块的输入,驱动模块利用驱动电路驱动传动机构;设置传动机构作为驱动摇臂的执行部件,实现液压舵机的控制。系统测试结果表明,所设计系统可以依据负载变化,控制船用齿轮式液压舵机舵角,精准跟踪负载正弦信号。     

船用新型电动舵机可行性研究

随着机电传动技术的快速发展,电动舵机以其优异的性能在航空航天等领域得到了广泛的应用,并带动了舰船领域相关技术的发展。本文结合国内外电动传动技术现状及船舶舵机的使用工况,提出一种新型船用电动舵机的设计方案,并分析其关键技术,指出未来研究重点。本研究可对其他类似大功率作动系统研制提供实际指导意义。     

基于EASY5的船舶电液舵机系统仿真研究

舵机电液系统仿真是研究船舶舵机液压系统动态性能的重要手段,通过仿真可得出液压缸油腔体积变化、负载变化等对系统的具体影响.针对某船舶舵机电液伺服系统,建立了基于MSCEASY5仿真平台的仿真模型,通过选择典型工况和参数设定值对仿真模型进行校核和调试,并以此仿真模型对几种典型工况的动态性能进行仿真分析,研究结果为该型船舶舵机液压系统的设计、试验和使用提供参考.     

水下无人航行器航位推算方法研究

水下无人航行器的运行轨迹依靠推算来完成,一旦推算错误,将会偏离预期轨迹,无法到达目的地。为此,研究一种水下无人航行器航位推算方法。该方法研究分为两部分:前一部分利用测速传感器和姿态传感器采集航行器航行数据,并进行异常值处理;后一部分根据采集到的数据以及已知的初始位置,推算得到航行器二维航位坐标,并通过地理坐标系转换为经纬度值,完成航位推算。结果表明:在所研究方法应用下,推算航位与预期航位经纬度偏差都1°,说明所研究算法的推算精度较高,达到了研究目的。     

HATLAPA R4LG舵机转舵速度慢故障实例

<正>0 引言舵机是保障船舶正常航行的关键设备之一,舵机工况是否良好对船舶的安全营运有直接影响。按照中国船级社《钢质海船入级规范》要求,船舶主操舵装置和舵杆应具有足够大的强度,能在船舶最大航海吃水和最大营运前进航速时操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28 s[1]。笔者管理的2艘新船的舵机都为HATLAPA R4LG舵机,近期均出现舵机转舵速度慢的故障。笔者分析     

桥涵结构施工钢筋下料长度问题的研究

从施工角度探讨桥涵结构中钢筋下料长度修正原理,确定合理的钢筋长度计算起止线位置,推算符合现行最新规范标准规定,满足施工精度要求的钢筋中间弯折折减值、末端弯钩增长值及施工钢筋下料长度的算法。对现行《道路工程制图标准》(GB50162-1992)中关于钢筋下料修正值与桥隧最新相关标准不匹配之处进行研究,为设计施工人员及在修订相关标准时提供一些参考。     

基于修正RNG k-ε模型的叶片泵非设计工况数值模拟

对于非设计工况下流体机械的流场计算,由于其偏离设计工况,分离流动严重等特点,使得用普通的湍流模型数值模拟精度不高。本文采用一种将涡粘性系数Cμ与湍流脉动动能和湍流耗散率的变化相关联的方法,对RNG k-ε湍流模型进行修正。为验证其对非设计工况下叶片泵的预测精度,分别采用修正模型和原始RNG模型,数值模拟了一比转速为439的叶片泵的内部流场,得到了其扬程、效率曲线及在典型工况下的内部流场流线分布。通过比较改进前后RNG湍流模型的数值计算结果,并与实验结果对比,得出修正RNG模型更能准确预测出非设计工况下叶片泵的流场特性。     

基于CFD的舵机选型方法

本文通过对常规舵机选型方法局限性的分析,提出一种新的舵机选型方法。先利用CFD技术得出舵杆力矩曲线,然后在确定舵机舵柄、油缸参数的情况下,做出系列不同系统压力下的舵机扭矩曲线,最后通过舵杆力矩曲线与系列舵机扭矩曲线的对比,确定舵机系统压力和舵机扭矩。该方法可实现舵的选型设计由船舶设计方、舵机生产方及船舶建造方三方共同参与完成。     

进水工况下密性舱壁上的动载荷分析

为了进一步完善结构共同规范(Common Structural Rules,CSR),分析了CSR关于进水工况下密性舱壁上的动载荷计算公式.以某型油船为例,对比了不同版本CSR规范下该载荷计算值的差异,研究了规范变更对结构设计的影响,分析了现行CSR规范下该载荷计算公式的特点和缺陷,并给出了相应的修正方法.     

散货船配载仪中CSR剪力修正计算

各船级社规定散货船配载仪要具有CSR剪力修正功能。国际船级社协会最新发布的《散货船油船协调版共同结构规范》于2015年7月1日生效,其中CSR剪力修正计算方法有所改变,为满足新规范的要求,采用"斜率修正法"计算舱室前后舱壁处的CSR剪力修正,根据货舱的装货高度及货物密度判断相邻2个舱室是否为"非均匀装载"载况,包括完整工况和单舱破损工况。采用"剪力修正分布系数二次修正法"确定舱室前后舱壁处剪力修正分布系数,舱室其他位置采用线性插值法计算剪力修正分布系数。以56 000 DWT散货船"太行128"及64 000 DWT"SPRING COSMOS"为例,开发配载仪程序,计算"重压载出港工况"及"1、3、5舱室隔舱装载工况"的CSR剪力修正值,和船舶设计软件NAPA计算值相比,相对误差在0.2%以下,证明所述方法的正确性,具有一定的工程实用价值。     

散货船配载仪中 CSR剪力修正计算

各船级社规定散货船配载仪要具有 CSR剪力修正功能。国际船级社协会最新发布的《散货船油船协调版共同结构规范》于2015年7月1日生效,其中 CSR剪力修正计算方法有所改变,为满足新规范的要求,采用“斜率修正法”计算舱室前后舱壁处的 CSR剪力修正,根据货舱的装货高度及货物密度判断相邻2个舱室是否为“非均匀装载”载况,包括完整工况和单舱破损工况。采用“剪力修正分布系数二次修正法”确定舱室前后舱壁处剪力修正分布系数,舱室其他位置采用线性插值法计算剪力修正分布系数。以56000 DWT散货船“太行128”及64000 DWT“SPRING COSMOS”为例,开发配载仪程序,计算“重压载出港工况”及“1、3、5舱室隔舱装载工况”的 CSR剪力修正值,和船舶设计软件 NAPA计算值相比,相对误差在0.2%以下,证明所述方法的正确性,具有一定的工程实用价值。