无轴轮缘推进器电机与水力部件耦合优化设计研究

针对目前无轴推进器电机与水力部件设计时多未考虑两者耦合的问题,本文提出两者耦合的优化设计方法.采用多参数非线性优化方法,基于电机和导管螺旋桨设计理论公式,并考虑无轴推进器电机转子的直径等同于螺旋桨内径加上叶梢间隙,以及螺旋桨输出转矩加上间隙的摩擦转矩值作为电机输入转矩的关系,建立了一种新型优化设计模型,通过优化方法进行迭代分析,利用5.5 kW无轴推进器进行方法验证.研究结果表明,所提出的优化方法有效地考虑了无轴推进器电机与水力部件的耦合关系,可对推进器效率进行综合优化.     

船用低速柴油机曲轴轴向振动研究

以船用大功率低速柴油机柔性体曲轴为对象,在考虑气体力、运动部件惯性力、扭纵耦合效应等因素的情况下,建立曲轴、连杆、活塞的刚柔混合动力学模型。通过数值仿真,分别对连杆推力、连杆法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响进行分析。分析结果表明：法向力是曲轴轴向振动的直接激励源,切向力是曲轴轴向振动的间接激励源-切向力引起曲轴扭振,进而引起曲轴纵振;同时法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响非常相近;而连杆推力(法向力和切向力合力)引起的曲轴轴向振动是扭纵耦合振动的结果,并非两种分力作用结果的简单叠加。     

基于SimulationX的船用高压共轨燃油系统仿真

使用SimulationX软件建立船用柴油机高压共轨燃油系统模型。通过仿真计算,研究高压共轨燃油系统中影响供油、喷油的因素及轨压波动规律。凸轮转速越大,进油持续时间越短,进油频率越高;油泵齿条位移越大,进油流量峰值越大。共轨管内因压力波传递存在明显波动,波动频率高,波动幅度接近供喷油过程变化幅度的70%。轨压越高,喷油速率峰值越大,柴油机经济性能更好,但影响运行寿命。     

某型船用低速柴油机机座推力侧分析

某型船用低速柴油机在改型设计过程中,由于推进载荷的增加,需要对机座的推力侧重新进行结构强度校核。根据动力学软件Virtual Engine计算结果提取主轴承载荷,采用ABAQUS进行结构强度分析,由于轴向推力的作用,机座推力侧有六个区域应力集中,其中两个区域最大等效应力远超出材料的屈服强度,原结构不能满足改型设计要求。根据强度分析结果并结合工程应用经验,提出4种结构优化方案,经过再次计算发现改变危险区域隔板布置角度最为合理,并得到了最佳布置角度。     

中速船用柴油机喷油泵顶杆机构导筒裂纹分析

利用虚拟样机技术建立某型中速柴油机喷油泵顶杆机构的虚拟样机模型,对模型进行仿真分析,得到喷油泵顶杆机构导筒动态载荷.对喷油泵顶杆机构的导筒进行有限元建模,根据侧推力选取危险工况后进行结构强度分析,并根据强度分析结果进行疲劳分析.通过分析得到以下结论:导筒与滚轮导筒间隙增大造成导筒侧向载荷增大,最终导致导筒疲劳断裂.     

双碳战略下船用低速机排放和未来技术路径分析

在我国“双碳战略”与国际海事组织“温室气体减排战略”的大背景下，国际航运业面临着绿色转型的紧迫压力与巨大挑战，但与此同时，也迎来了技术革新的潜在机遇。以国际航运业的主要排放来源为出发点，重点分析船舶动力乃至整个行业的污染物与温室气体排放现状及未来趋势，并以此为基础，从行业旁观者的角度重新审视当前国际航运业及区域性法规对“治污”与“减碳”的不平衡关系，提出“减碳不等同于治污”的个人观点。另外，着眼于当下激烈争论的减碳路径，从自船舶动力运行可靠性与能源可获得性角度出发，解释“双燃料”动力的存在意义及向“单一（低碳零碳）燃料”转变的必然前提，也从中引申出“全生命周期”概念才是形成未来降碳技术路径多样性的根本原因，并基于此提出“可普遍获取的低成本绿色燃料才是未来技术所向”的重要结论。     

某船用柴油机齿轮箱端盖安装间隙值研究

某船用柴油机齿轮箱端盖在设计时,齿轮轴两侧滑动轴承采用翻边整体轴套设计。在齿轮箱端盖和齿轮箱箱体之间设置初始间隙,通过端盖螺栓的预紧力作用来保证轴套的固定。针对齿轮箱安装工况,采用有限元法对轴套变形以及齿轮箱端盖与箱体之间的间隙值进行了计算和分析,研究了螺栓预紧载荷对轴套变形和齿轮箱端盖与齿轮箱之间的间隙值的影响规律,为合理的确定齿轮箱端盖螺栓预紧载荷以及设定对应的初始间隙值提供了依据。     

船用柴油机起动空气管系零部件设计分析

根据MAN、Wrtsil柴油机起动空气管系零部件的设计特点,重点阐述起动空气管系的设计压力、管子选用、法兰选型、压力试验和防爆片设计计算,并对起动阀螺母拧紧方法及起动空气管系安全装置进行了分析,提出了起动空气管系设计的一些注意事项。     

基于动力学润滑耦合的低速二冲程船用柴油机机座刚度匹配设计

以低速二冲程船用柴油机为研究对象建立多体动力学与弹流润滑理论耦合模型,将主轴承油膜特性、摩擦损失功耗、曲轴弯曲振动特性作为柴油机主轴承安全性与经济性的评价指标,考察机座整体结构刚度改变对主轴承润滑及曲轴振动特性的影响。研究表明：原机飞轮端第7主轴承润滑性能相对较差,整机各主轴承的最小油膜厚度偏差为79.3%。机座刚度对主轴承摩擦润滑及振动性能均有明显的且不同规律的影响。通过调整优化各主轴承座刚度,使危险位置主轴承最小油膜厚度增加7.64%,最大油膜压力降低7.83%,整机主轴承总摩擦功耗和曲轴弯曲振动幅度均有所降低。