深水球形接头密封的结构设计和性能分析（英文）

To overcome the current difficulties of high-precision machining and the high manufacturing and maintenance costs of spherical seals for deep-water drilling ball joints, a new spherical seal technique is proposed in this paper. The spherical seal is mainly composed of silicone rubber and polytetrafluoroethylene(PTFE). Rational structural design makes the seal independent from the ball and other components, making it easy to replace if leakage occurs at its surface. PTFE can elastically deform over a certain deformation range, which guarantees that two sealing surfaces fit tightly together. O-Ring and PTFE elasticity makes up for any lack of accuracy during spherical machining and decreases the machining precision requirements for spherical surfaces. Using a finite element technique and nonlinear theory, the performance of the spherical seal under the influence of various factors is determined. The results show that the spherical seal designed in this paper exhibits excellent sealing performance under lowtemperature and high-pressure conditions. The spherical seal, a combination of an O-ring and PTFE, has the advantages of cheap manufacturing and maintenance costs and excellent sealing performance.     

基于热-结构耦合的船舶艉轴机械密封环材料筛选

艉轴密封装置是船舶推进系统的关键组成部分,其密封性能的优劣直接影响船舶航行的安全性与可靠性。以船舶艉轴机械密封环为研究对象,基于热-结构耦合模型对比分析了赛龙、聚四氟乙烯和碳石墨这3种材料密封环的温度场和结构场差异,并提取动、静环接触面各节点的温度和压力分布。结果表明：3种材料密封环最高温度和接触压力均处于密封环内侧,并由内而外逐渐减小,相同位置处碳石墨密封环的端面温度小于赛龙与聚四氟乙烯密封环,且接触压力较大。综合密封台架试验验证,碳石墨密封环端面温度和摩擦系数较低于另外两种材料密封环,密封性能较好。研究结果对于不同材料配对的船舶艉轴机械密封环材料的筛选具有一定的指导意义。     

玄武岩纤维碎石封层路用性能试验研究

碎石封层是常见的路面预防性养护技术,但是由于现代交通速度快、密度大、轴载重、渠化明显,通过跟踪实体工程,发现碎石封层养护效果不尽理想。文中将玄武岩纤维用于增强碎石封层性能,在碎石封层最佳配合比设计的基础上,对纤维沥青封层低温的抗裂性能和层间粘结性能进行了试验研究。结果表明,玄武岩纤维可增强碎石封层路用性能,更好地满足工程需求。     

增材制造技术在船舶制造领域应用进展

增材制造(3D打印)技术是继等材制造和减材制造之后,近年来快速发展的具有数字化智能制造特征的先进制造技术。增材制造技术凭借其逐点控制、快速自由成形等先进制造理念,在船舶制造领域逐步获得了推广应用。这种先进制造技术和传统制造方法相结合,极大地促进了船舶制造技术的发展。本文主要介绍了增材制造技术分类及应用,分析了增材制造技术在船舶辅助设计、船体建造、船舶配套设施制造、船舶专用装备制造、船舶再制造和实时维修、船舶结构-功能一体化材料制备及构件制造等领域的应用及前景。     

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.     

球形对接裙的密封能力(英文)

An improved spherical, movable transfer skirt for autonomous submersibles has been devised. It was designed to permit the transfer of equipment and personnel from a submersible to the pressure chamber of an oil storage sea-bed structure. It also allowed mating at large vertical angles while the submersible remained horizontal. Seal failure modes and procedures for analyzing the sealing ability of the mating flange of the hull transfer skirt were thoroughly analyzed using conservative estimation methods. In the analysis, sea currents and mating angles were considered. Results showed that when considering the effects of currents, spherical radius and mating angle, their influence on seal ring failure should be considered first. The critical mating depth for a seal ring failure was larger than for either sliding or rotational failure modes. The critical mating depth can be used to determine the mating method of the submersible. The analytical procedures and results can be used as a reference for the design of spherical hull transfer skirts.     

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.     

Research on stability design of a bar-reinforced spherical bulkhead

In this paper, the stability of a concave spherical stem bulkhead under the pumping load when still lying at the slipway is analyzed. The stability of the spherical stem bulkhead with different shell thickness and reinforcing forms is discussed. According to the results of stability analysis, the optimization design of the spherical stem bulkhead stability is performed. On the basis of considering the machining technical requirements of the bulkhead, a rational design of the spherical stem bulkhead structure is obtained. This paper has a certain value to the design of submarine's spherical stem bulkhead.     

仿生蛋形封头屈曲对比分析

封头作为耐压壳的重要组成部分,常用于密闭柱形、锥形结构的端部,它的质量直接关系到潜水器的安全性和结构完整性。对深海蝶形密封保护罩设计进行研究,对比分析了蛋形封头、蝶形封头以及球形封头在相同工况条件下,其强度和稳定性特性;从而得出仿生蛋形封头在实际工程应用中的实用性。结果表明,蛋形封头综合性能最优,是千米水深耐压封头设计的有效选择。     

复合材料冷藏箱电源插座支架在自动化集装箱码头中的应用

针对集装箱码头传统冷藏箱钢结构电源插座支架易腐蚀、维护工作量大的特点,采用防腐性能优异的连续纤维增强树脂基复合材料代替传统钢结构制作冷藏箱支架。对复合材料冷藏箱电源插座支架的设计、计算、制造、安装进行研究,研究表明复合材料冷藏箱电源插座支架在整个生命周期维护需求小、综合成本低,对自动化集装箱堆场作业干扰小,适合自动化集装箱码头作业特点。     

主动红外夜视摄像系统的结构设计

设计一种应用于舰船甲板上的主动红外夜视摄像系统,其独特的密封结构使其适合在复杂恶劣的环境条件下使用.通过设计实践,阐述了该防护罩的结构特点和密封、电磁兼容、散热等方面的具体解决方法,特别是密封、视窗玻璃设计等关键技术.经电磁兼容试验、环境条件试验和工程实际应用的检验,证明其具有很好的综合防护性能.     

大面积真空预压边界密封技术的应用

采用真空预压法对新吹填土及软弱地基进行加固时,边界密封通常采用密封沟的处理方法。但是,对于存在透水、透气的土层,边界密封仅采用密封沟方法不仅不经济,而且也不能达到加固效果。结合大面积真空预压地基处理工程中土层透气、工程造价、工期等实际情况,介绍区间采用密封沟与区域采用黏土密封墙相结合的边界密封技术。工程实践表明,加固效果良好,经济合理。     

声纳罩软连接技术

安装于艇体首部的大型声纳罩线型变化大,软连接周界长,结构复杂,技术要求高.文章介绍了合理的软连接结构设计,以及先进的制造、安装技术,使装艇声纳罩的软连接满足使用要求,综合技术性能得到提高.     

基于IGA-PID的减摇水舱摇摆台控制仿真研究

减摇水舱设计完成后要安装在摇摆台上,通过摇摆台精确模拟在特定海况下船舶横摇运动从而对水舱性能进行检测,摇摆台动力装置为电液伺服系统,在模拟不同船型时,配重改变及系统本身零漂,零偏等干扰因素变化使得对其执行机构传统的PD控制参数整定难、适应性差从而模拟精度降低.文章对摇摆台进行数学建模及仿真模型搭建,设计了IGA-PID控制器,采用免疫遗传算法的PID控制,通过抗体间的促进与抑制反应,不依赖控制对象实现系统的自适应,从而对PID控制参数进行整定得到全局最优解.仿真结果表明,该控制算法的应用具有更好的控制效果和鲁棒性,满足水舱测试精度要求.     

舰船装备使用维修费的GM估算研究

灰色理论对舰船装备使用维修费用的分析与估算有其特定优势,依据灰色系统理论与方法,建立灰色理论模型,分析和估算舰船装备使用维修费用,弄清舰船装备使用保障阶段费用发生规律,从而使装备全寿命费用的估算更加真实合理化。     

面向可重构虚拟制造环境的数控加工仿真

数控加工仿真对于零件实际加工过程具有一定的指导意义。在分析了产品制造系统、虚拟制造环境、数控加工仿真过程的基础上,提出了一种基于可重构虚拟制造环境的数控加工仿真方法;通过对虚拟制造环境的分析,研究了虚拟制造环境的层次结构,并将其抽象划分为四个层次;重点阐明了零部件模型、虚拟加工机床模型的可重构设计,从而实现了整个虚拟制造环境的可重构,并在此基础上建立了可重构的虚拟制造环境。最后,以船用柴油机机身零件的数控加工过程仿真为例,验证了该方法的可行性。     

船用卧式滑动轴承的迷宫密封研究

以船用卧式滑动轴承轴端的迷宫密封为研究对象,运用CFD软件Fluent对迷宫空腔中的流场和泄漏特性进行研究。通过数值仿真,得出了压比、齿形、转速和迷宫几何尺寸等因素对迷宫密封泄漏量的影响。结合迷宫密封机理以及各影响因素,重新设计了滑动轴承的密封结构。结合船用卧式滑动轴承的实际工况,搭建一套可以模拟滑动轴承在水平、倾斜和高流量(28L/min~90L/min)等工况下工作的试验台。通过试验验证了密封结构设计的合理性。     

新一代回转给料装置

回转给料装置作为链斗式连续卸船机的“咽喉”,其性能的好坏直接影响着整机的性能与卸船效率.传统的回转给料装置在制造与运行过程中存在着难以满足设计精度要求、运行冲击严重、噪音大、易堵料、不方便维护等诸多不足.创新后的高可靠、低噪音、防堵料的第二代回转给料盘有效地解决了上述问题,为链斗式连续卸船机的升级换代做出了重大贡献.     

沥再生雾封层技术的研究及应用

路面沥青在自然和车辆荷载的作用下会导致沥青中的油分含量降低,沥青质和胶质含量增加,稠度变大,脆度增加;室内试验表明,室内190℃高温烘箱老化36 h沥青与上海地区使用年限为3～5年的沥青性能类似,3．3％掺量的沥再生能够有效地恢复甚至改善老化沥青的基本性能。实体工程试验段说明,沥再生雾封层预防性养护技术能够有效防止路面病害的发展,维持路面良好的抗滑性能。     

海港某码头大管桩裂缝调查及维护加固措施

通过现场检测和室内分析,对运营10多年的某海港码头589根后张预应力大管桩的裂缝情况进行了全面调查,初步分析了裂缝的成因及影响因素,并进行了维修加固处理。处理结果均满足设计要求,达到预期效果,为码头的安全运行提供了保障。有关技术资料可供类似工程参考借鉴。