某新型船舶扭矩传感器试验分析

对一种船舶用新型薄膜扭矩传感器的环境适应性进行试验研究,按船舶环境条件对该传感器进行温湿度、盐雾和霉菌试验,采用该新型扭矩传感器对船舶工况进行振动和疲劳试验,并将经过试验的薄膜扭矩传感器在扭矩标准机上进行静态校准,验证该新型薄膜扭矩传感器能够满足船舶环境条件下长期稳定工作的要求,验证了薄膜优良的抗温湿度、防腐性能,是薄膜技术在船舶扭矩传感器领域的创新运用。     

扭矩传感器SAW在船舶推进主轴扭矩检测的应用

推进主轴的扭矩检测是船舶制造与开发过程中必不可少的环节,通过检测主轴的扭矩,开发人员可以获得船舶推进系统各零部件的受力和形变情况,有助于提高船舶的制造质量。扭矩传感器是专门用于检测轴类零件扭矩的设备,本文首先介绍了集中扭矩传感器的工作原理,然后结合球栅法扭矩传感器开发了一种船舶推进主轴扭矩的测量系统,最后对该测量系统的硬件设计和接口电路等进行了详细介绍。     

一种船用推扭传感器设计及研究

设计一种船用推力扭矩测量传感器,分析其推扭特性,并制作传感器实物进行标定完成验证。分析传感器设计原理,重点阐述如何避免推扭干扰问题,在Workbench中用数值仿真方法计算推力-应变、扭矩-应变曲线,判断其线性度。同时加载推力和扭矩,分别与单独加载力或扭矩对比,分析其推力扭矩干扰特性。制造传感器,粘贴应变片,以实物标定方式验证传感器设计可行性。     

双尾鳍船型尾鳍间距及形状对阻力和推进性能的影响

本文以一艘长宽比为5.34、宽度吃水比为4.40、方形系数为0.575的客轮为对象,设计了四艘双尾鳍线型,进行了阻力及自航试验,初步探讨了尾鳍间距、倾角及线型形状的影响。试验研究结果表明,内旋桨的推进效率明显地高于外旋桨。尾鳍间距较大时,如倾角为零,线型的改变对阻力及推进性能的影响较小。     

负泊松比内凹蜂窝圆柱壳水下抗冲击响应研究

基于Abaqus声固耦合法对水下爆炸工况下,负泊松比内凹蜂窝圆柱壳的抗冲击性能进行研究。主要分析双层圆柱壳外壳、内壳和肋板的最大变形、等效塑性应变、动能和内能结果,讨论了不同肋板间距工况对双层圆柱壳抗冲击响应的影响。结果表明,在肋板总重一定条件下,增大肋板间距、增大肋板宽度、减少肋板数量,外壳最大变形、等效塑性应变、动能、内能呈增大趋势;内壳和肋板最大变形、等效塑性应变、动能、内能呈减小趋势。     

温度对扭矩传感器弹性体17-4PH特性的试验

弹性体是扭矩传感器的核心部件，其性能直接影响扭矩传感器的准确性。文章分析了扭矩传感器数学模型，构建了温度作用下材料弹性模量理论模型，并针对弹性体材料17-4PH进行温度性能试验和变温环境下的扭矩校准试验。试验结果表明，弹性体材料17-4PH的弹性体与温度的变化成非线性关系，温度越高弹性模量下降的速度越快，构建的考虑温度影响的弹性模量模型的变化规律与传感器输出值变化一致，这为扭矩传感器的精密设计提供了可靠的依据。     

光纤光栅传感测量中交叉敏感问题及解决方案

目前已有的基于光栅Bragg光栅的各种传感器,基本上都是直接或间接的利用应变和温度改变光纤的中心波长,以达到测试所需被测量的目的。但是中心波长不仅会随测试点的应变发生改变,还会随着环境温度的波动而发生变化,即存在温度和应变交叉敏感的问题。解决温度、应变交叉敏感问题即实现温度和应变的分离检测是光纤Bragg光栅应变传感器得到实际应用的重要前提[1]。文章从理论上分析了引起交叉敏感的物理机制,较为全面地介绍了几种主要的解决方案,并对其主要特点进行了简单的分析。     

应变式扭矩传感器中应变片的粘贴技术

主要介绍了在扭矩传感器研究工作中的应变测试技术,包括弹性体结构应力的计算分析、应变片的选择、粘贴工艺及建立数学模型等方面。     

法兰式扭矩传感器元件结构的参数影响仿真

针对20k N·m法兰式扭矩传感器，应用ANSYS仿真软件对3J58、40Cr、17-4PH、65Mn材料的弹性元件进行静力学仿真研究。通过静力学仿真，研究不同材料条件下弹性元件结构尺寸对贴片区域应力和应变分布的影响。研究表明，在相同结构条件下，材料17-4PH弹性元件对扭矩有更高的灵敏度。通过对仿真结果进行分析，获得不同材料条件下满足设计要求的弹性元件结构尺寸范围，这对20 k N·m扭矩传感器设计的选材和结构尺寸确定具有指导意义。     

OWC-开孔浮式防波堤消浪性能的数值研究*

为了使浮式防波堤在消波的基础上兼具发电功能,提出一种新型结构形式——OWC（振荡水柱）-开孔浮式防波堤。对其在规则波作用下的消浪性能进行数值研究,分析了浮堤的间距、开口宽度、锚泊方式、入射角度等因素的影响。结果表明：1）在3种波高、不同周期波况下,与普通双浮堤相比,OWC-开孔浮式防波堤的消浪性能较好;2）浮堤间距和 OWC开口宽度越宽,消浪效果越好;3）锚链不拖地的浮堤消浪性能略优于锚链拖地情况,波浪正向入射比斜向入射时消浪效果好。     

温度对空间对接机构扭矩测量的影响

分析高低温环境空间对接机构扭矩测量装置的设计方案，研究不同温度下轴系材料弹性模量变化对扭矩测量过程的影响，并通过热影响分析不同温度下同轴度变化对扭矩测量的影响。结果表明：由温度导致材料弹性模量变化对装置轴系的扭矩传递过程几乎没有影响，轴系热变形结果与温差呈正相关。通过对高低温环境下装置测量技术的分析研究，提高了扭矩性能测试工作的可靠性。     

重庆朝天门长江大桥高强度螺栓群栓试验研究

针对重庆朝天门长江大桥拼装式节点板层多、板束厚度大、外形尺寸变化大及单个节点高强度螺栓数量多等特点,结合重庆地区气侯条件、该桥设计采用的抗滑移摩擦面技术参数和目前国内高强度螺栓连接副的性能,选取具有代表性的不同板厚组成的板束,通过压力传感器及静态应变系统进行了群栓模拟试验。通过群栓试验,了解了高强度螺栓预拉力随时间变化的损失情况,螺栓施拧先后顺序对栓群预拉力的影响,用终拧扭矩值的50%作为厚板的初拧扭矩时板束密贴情况,确定了高强度螺栓终拧扭矩检查时机,验证了该工程高强度螺栓施拧工艺的可操作性。该试验研究为今后类似工程的施工提供了宝贵的数据和经验。     

双艉型浅吃水肥大船阻力估算方法

本文在船模试验基础上,提出了一个双艉型浅吃水肥大船的阻力估算方法,估算方法比较简便。为适应初步设计时计算不同尺度和方形系数组合对阻力的影响,方法中考虑了长宽比、宽度吃水比、方形系数和长度四个主要因素对阻力的影响,给出了这些因素变化引起总阻力变化的修正系数,最后归纳成阻力估算方法。本文用实例进行验算。说明本方法计算的结果和船模试验结果是吻合的。本方法适用于方形系数δ=0.80～0.85,长宽比L/B=4.75～6.25,宽度吃水比B/T=3.0～4.75和长度L=100～260米的双艉鳍船舶。     

Lobew扭矩传感器的动态特性研究

该文从不同的动态特性参数入手,较详细地分析了不同参数对Lobew扭矩传感器动态特性的影响和作用,为今后对其它扭矩传感器的动态特性研究提供了一定的参考价值。     

膜盘联轴器轴向刚度性能分析

采用张量分析和能量变分法,在必要假设的基础上,对轴向对称载荷作用下的膜盘联轴器的轴向刚度进行了研究.分析了膜盘厚度、剖面形状、半径比和传递扭矩对轴向刚度的影响.通过与仿真结果的比较,验证了假设和结论的正确性.     

无轴轮缘侧推器水动力特性及影响因素分析

为了揭示船舶无轴轮缘侧推器的水动力性能,分析侧推器结构参数的影响规律,采用计算流体力学的方法对无轴侧推器进行数值计算,研究船首位置的无轴侧推器水动力性能、周围流场的分布规律及其水动力性能变化的影响参数,获得不同螺距比、盘面比及毂径比对无轴侧推器水动力特性的影响规律。结果表明：随着流速增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数均增大;螺距比在0.7～1.2范围内,螺距比增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数同时增大,推力系数比扭矩系数变化速率快;盘面比在0.3～0.9范围内,盘面比增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数有所增加,但增加幅度较小,推力系数增长幅度在5%左右,扭矩系数变化幅度小于2.5%,毂径比对无轴侧推器水动力性能影响较弱。     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

带分布式动力吸振器基座振动传递特性研究

在弹性梁上等间距安装吸振器,构建带分布式动力器的基座系统,建立了Euler梁-吸振器-弹性支承耦合系统的力学模型。给出了子结构的导纳矩阵,推导了基座的动态特性传递方程,得到了基座系统的力传递率表达式,并详细讨论了系统参数对基座减振性能的影响。搭建了带分布式吸振器基座系统实验平台,对电阻应变式力传感器进行了标定,测试了基座的力传递率特性。数值仿真与实验测试结果均表明,带分布式动力吸振器基座在低频取得了优越的减振效果。     

新型负阶跃动态扭矩校准装置

针对扭矩传感器静态校准无法完全满足实际需要的难题,设计一种新型100 N·m负阶跃动态扭矩校准装置,并阐述该装置的工作原理和关键技术。校准装置由扭矩产生装置、连接系统、制动系统、信号处理控制系统和空气轴承系统组成,利用火工拔销器产生负阶跃动态扭矩,较大程度上降低负阶跃动态扭矩的下降时间,并采用空气轴承的支承方式提高动态扭矩的传递精度。通过对试验数据进行分析和处理,结果表明该装置负阶跃扭矩产生时间低于0.1 ms。不确定度分析结果显示,该装置的扩展不确定度U为4.22%,扩展因子k为2。     

应变式扭矩传感器的设计技术

文章介绍了扭矩传感器的重要性、常用设计方式和应变式扭矩传感器的优点,并详细介绍了应变式扭矩传感器的理论依据和力学数学模型,分析了作为扭矩传感器的核心元件-弹性体的材料选择要素.