变工况下船舶艉轴机械密封端面温度场数值分析

以变工况下的船舶艉轴机械密封环为研究对象,采用整体接触耦合法对其进行了热力耦合作用下的温度场有限元计算,重点介绍了船舶艉轴密封环稳态温度场数学计算模型和热流密度载荷的施加思路,依据接触表面的温度连续性条件对变工况时密封端面的接触状况及温度变化趋势进行了分析.结果表明:转速、海水压力以及载荷系数都是引起端面温升的重要原因,各工况下静、动环接触区温度相同,非接触区静环端面温度高于动环,且在热力耦合作用下,密封端面发生锥形变形,呈现开口间隙.     

船舶艉轴机械密封的热-热应力耦合研究

为了获得艉轴机械密封比较合理的材料配对、温度和热应力分布规律,基于有限元分析软件ANSYS,采用硬质合金、氧化铝陶瓷、斯太立特、铜合金和细粒碳石墨五种材料进行配对并运用直接耦合法进行了热-热应力耦合计算和分析.研究表明:不论采用何种材料配对,端面温度沿着半径方向先上升后下降,总体趋势是内径处的端面温度高于外径处的;不同的材料配对对于端面温度值和热应力有着显著的影响,其中硬质合金与细粒碳石墨的配对比较合理;并且从Von-Mises 应力计算云图中分析发现了旋转环和静止环热应力主要集中的位置.     

基于ANSYS的艉轴密封环性能分析研究

为解决在高参数场合下,艉轴密封的密封端面产生力变形,热变形,造成密封失效问题,基于ANSYS软件平台,综合国内外在艉轴密封性能理论研究的新成果,对艉轴密封环建立热-结构耦合稳态的计算艉轴密封性能的有限元模型,并进行了密封性能研究.     

某船MF型艉轴管端面密封装置漏水原因分析和维修

MF型艉轴管端面密封装置是近几年使用的一种新型艉轴密封装置,缺乏相关技术资料。文章对某船MF型艉轴管端面密封装置漏水原因及维修措施进行分析介绍,希望为船舶维修人员和船舶使用管理人员提供有益的帮助。     

机械端面密封的动力学特性分析

对机械端面密封的动力学过程进行分解,建立了机械密封的运动模型,分析了机械密封环在外界干扰作用下密封环的振动特性,并利用Matlab编程对运动微分方程进行求解,得出了密封环振动过程中任意时刻的密封端面的液膜厚度分布、液膜压力分布、接触压力分布以及机械密封的泄漏量,并对密封环的稳定性和影响密封环振动的因素进行了分析.     

新型船舶艉轴端面密封装置的结构与设计

开发出了结构紧凑且具有轴向、径向弹性补偿能力的新型艉轴端面密封装置,对该船舶艉轴端面密封装置的抗冲击能力、Ω形弹性补偿体和密封摩擦副进行了设计计算,并对装置的性能进行了试验验证.     

无漏泄型船舶艉轴密封的研究

本文在论述油润滑船舶艉轴密封的研究和发展的同时,介绍了当前实用的几种无漏泄型船舶艉轴密封的结构和特点。     

中小型船舶长效艉轴密封装置的研究与设计

通过对现今多种常见的船舶艉轴密封装置进行分析研究后,设计了一种适用于中小型船舶的有效期长的自动递补式艉轴密封装置,并介绍这种新装置的结构和原理。     

船舶艉轴机械密封环温度场与变形的理论研究

在船舶艉轴的机械密封中,不同材料的配合将产生不同数值的磨损和变形量。基于ANSYS有限元软件,建立橡胶-硬质合金密封的二维热-力耦合模型,分析力与温度场、力与变形之间关系。结果表明,静环橡胶的温度最高点和磨损严重区域发生在二维耦合模型中接触端面的上端面;动环和静环由最初的全端面接触变为部分接触,间隙呈锥度形状;在二维耦合模型中,随着端面比压的增大,下端面变形量增加的梯度明显大于上端面变形量增加的梯度。     

船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析

传统的端面变形分析方法,计算出的数据与真实数据之间存在较大差值,导致得到的分析结果并不准确,为此提出了新式船舶艉轴环机械密封装置,端面变形分析方法。该方法利用虚拟技术,生成轴环密封装置三维效果图,通过应变函数建立端面变形分析模型。依据密封动环的最初受力大小,计算动环端面比压;根据橡胶材料的非线性特征,计算橡胶静环端面的有限元,分析静环的位移变化量,以此分析导致密封装置端面变形的因素。实验结果表明:与传统方法相比,所提出的分析方法,计算出的各项数据与真实数据之间的偏差极小,分析出的结果更加精确。由此可见,所提出的方法更适用于分析导致艉轴环密封装置端面变形的因素。     

水润滑螺旋阶梯腔艉轴承的振动特性

摘 要：为了解决瞬态振动实验成本高,周期长的问题,采用正交试验法,基于ANSYS模态和瞬态分析,提出了一种准确测量艉轴承共振时真实位移和应力的方法。首先,运用有限元模态分析对艉轴承低阶固有频率以及振型进行数值仿真;其次,将得到的固有频率间接耦合到艉轴承激励频率,使之达到共振频率;最后分析了这种状态下的动态接触对轴瓦的影响。结果表明：艉轴承结构参数对模态的影响因子排序为,螺旋角＞腔数＞腔长＞深浅腔比例;位移响应最大值出现在轴向封油面末端,接触应力响应最大值出现在沟槽和腔体周向封油面边缘处。     

新型尾轴密封弹簧组冲击响应分析

利用Ansys软件对轴密封弹簧组进行了冲击载荷响应分析研究.根据前联邦德国国防军舰建造规范BV043/85,采用2个正、反半正弦波输入冲击加速度,进而模拟轴密封装置冲击载荷作用的时间历程.通过比较不同冲击环境下动、静环端面接触压强与比压随时间的变化情况,分析冲击作用对该轴密封弹簧组端面密封性能的影响.数值模拟的结果验证了轴密封装置在冲击环境下的可靠性.     

多种参数影响下的船舶艉轴承润滑性能分析

针对安装误差导致的轴颈倾斜角、主轴转速、艉轴工作环境温度等因素对船舶艉轴承润滑性能影响的问题，以某散货船为研究对象，基于Reynolds边界条件，运用有限差分法对Reynolds方程进行求解，通过数值分析软件MATLAB进行编程，获得不同工况下艉轴承的润滑模型。进而对多种参数影响下的油膜压力和油膜厚度差异进行对比分析。结果表明:考虑轴颈倾斜角的情况下，轴颈倾角逐步增大，油膜压力峰值与轴颈倾角呈现正相关关系，最小油膜厚度减小速度先快后慢；主机在不同工况下，油膜压力峰值与主轴转速呈现负相关关系，最小油膜厚度与主轴转速则呈现出一种近似正比的关系；当艉轴工作环境温度变化时，随着温度的升高，最大油膜压力逐渐增大，最小油膜厚度变化趋势则相反，逐渐向减小的方向发展。     

艉轴密封装置密封失效机理及对策

文章针对某型艉轴密封装置出现漏水量超标的的现状,根据实船维修的经验,对故障失效机理进行分析,并提出改进建议。     

船用汽轮机汽封系统改进研究

针对船用汽轮机常用的汽封系统结构的缺点,设计并应用了汽封压力调整器,能将轴封、主汽门及调节汽阀的漏汽一体化集成处理,合理利用了高压漏汽源,并具有根据压力自动调节汽封补汽的优点,既提高了设备的自动化程度,又减小了安装空间。经实船的运行检验,证明了该系统的可靠性及实用性。     

基于磁流变弹性体的船舶轴系纵振动力吸振器的实验研究

磁流变弹性体是一种新型的智能材料,由微米级的羰基铁粉和聚合物合成.由于它具有弹性模量可调、无需封装、稳定性好、响应快等优点,已被广泛应用于机械振动控制等领域.文中针对船舶推进轴系纵振动力学特性,提出一种固有频率可调的磁流变弹性体动力吸振器用于轴系纵振控制.首先理论分析了安装动力吸振器的推进轴系的动力学模型,其次对动力吸振器进行了移频特性试验,并在1:4的船舶轴系缩比模型上进行了变转速工况下吸振效果试验.实验结果表明,该吸振器具有12.3 Hz的移频范围,并且在不同轴系工作转速下相比于被动式吸振器均有更好的吸振效果.     

推进器激励船舶振动辐射声计算方法

文章在铁木辛柯梁的基础上,建立螺旋桨、轴系及船体耦合振动的数学物理模型,采用声极子模型计算各船体截面振动引起的辐射声压。计算分析了激励力直接作用到船体和经螺旋桨、轴系激励船体振动产生声辐射的差别,指出轴系振动对螺旋桨激励力激起船体振动并产生声辐射有着关键的影响作用。