隔振系统中垫片表面工艺质量与法向接触刚度的关系

安装船舶隔振系统时,由于不同隔振器实际承载和变形量的偏差,需要使用垫片来调整安装间隙。而已有研究表明,隔振系统中垫片的表面工艺质量与法向接触刚度有关联。基于分形接触理论,分析推导垫片法向接触刚度与材料属性、表面工艺质量的关系式,结合表面粗糙度与分形参数的关系,提出一种利用表面工艺质量参数(如粗糙度、粘合率等)估算垫片法向接触刚度的方法。数值计算结果表明:垫片法向接触刚度随表面粗糙度值的减小和粘合率的增大而增大,且粘合率的影响相对较大;当粘合率一定时,法向接触刚度在Ra3 6.3μm时变化较小,而在Ra￡6.3μm时变化较大;综合考虑垫片加工水平、加工成本以及接触面对系统的影响,建议垫片表面加工精度取Ra=6.3μm为宜。     

考虑基础柔性的隔振系统功率流特性分析

根据舰船机械设备安装特性及隔振要求,建立包含机械设备、隔振器和柔性基础的数学模型并对其求解,得到隔振系统在简谐激励下的响应及传递功率流计算公式,讨论了隔振系统中设备质量、隔振器刚度和阻尼、柔性基础刚度和阻尼等参数对隔振能力的影响。理论表明,适当增大机械设备质量、隔振器阻尼及柔性基础阻尼能提高系统隔振能力,较大的隔振器刚度不利于隔振,而基础板柔性对隔振系统的影响与激励频率有关,并给出了柔性基础隔振设计中参数选取的一般规律。     

考虑基础柔性的隔振系统功率流特性分析

根据舰船机械设备安装特性及隔振要求,建立包含机械设备、隔振器和柔性基础的数学模型并对其求解,得到隔振系统在简谐激励下的响应及传递功率流计算公式,讨论了隔振系统中设备质量、隔振器刚度和阻尼、柔性基础刚度和阻尼等参数对隔振能力的影响。理论表明,适当增大机械设备质量、隔振器阻尼及柔性基础阻尼能提高系统隔振能力,较大的隔振器刚度不利于隔振,而基础板柔性对隔振系统的影响与激励频率有关,并给出了柔性基础隔振设计中参数选取的一般规律。     

考虑表面粗糙度与轴瓦变形的水润滑轴承动力特性系数计算

本文在传统轴承动力学分析模型的基础上考虑了水润滑轴承轴瓦的刚度、阻尼和轴承质量以及可能存在的接触刚度、阻尼,推导了考虑表面粗糙度和轴瓦变形的扰动压力雷诺方程,对比了混合润滑模型与动力润滑模型、弹流润滑模型的轴承动力特性系数并分析其差异,研究了倾角、粗糙度等参数综合作用下水润滑轴承动力特性系数的变化规律。结果表明,最小膜厚比大于某一阈值时粗糙度增加可提高水膜动力特性系数,轴瓦变形会使动力特性系数减小,同时也会扩大使水膜刚度、阻尼获得增幅的粗糙度范围,但削弱了粗糙度对承载方向刚度、阻尼的增幅效果。此外,在承受载荷一定的条件下,粗糙轴承的动力特性系数在倾角较大时明显小于光滑轴承的对应值。     

基座垫片安装工艺参数对柴油机振动传递特性的影响

研究垫片安装工艺参数(垫片厚度和接触面积)对柴油机振动传递特性的影响。建立基座垫片安装的有限元模型,利用ABAQUS软件对不同垫片厚度和不同垫片接触面积条件下振动特性进行仿真计算。通过试验对仿真结果进行验证,试验得到机脚处的加速度响应值与仿真结果基本一致,能有效地为设备减振安装提供参考意见。     

含惯容器的多层隔振系统动态性能研究

以含有惯容器的多层隔振系统为研究对象,建立了多层隔振系统的动力学模型.研究了惯容器对系统固有频率的影响,分析了惯容器的位置变化对多层隔振系统的影响,推导了多层隔振系统的振动传递率公式.研究结果表明:不管惯容器安装在上层还是下层,都会减小多层隔振系统的固有频率,惯容器对高阶固有频率的影响较大;在上层安装惯容器对系统的固有频率影响较大,会减小相邻固有频率的间隔;当惯容器一端接地一端接中间质量时,相当于增加了中间质量的参振质量;不接地的惯容器会减小隔振系统高频振动传递率的衰减.研究结果有利于惯容器在舰船上的应用.     

泵设备模块化成组浮筏系统隔振性能研究

针对浮筏系统多台泵设备分别安装占用空间资源大、隔振器数量多的问题,研究泵设备模块化成组安装的隔振效果,为潜艇浮筏系统减振隔振提供支撑和依据。保证浮筏结构总质量、设备数量及承载能力基本不变的前提下,通过模块化设计将各泵设备安装基座设计成共用成组筏架,使多台泵设备实现模块化成组安装。使用有限元法建立泵设备模块化成组浮筏隔振系统模型,改变成组筏架的板厚和隔振器刚度等参数,计算分析了成组筏架参数变化对浮筏系统隔振性能的影响。计算分析表明：成组安装可减少泵设备的空间资源占用及隔振器数量,合理范围内减小成组筏架板厚及降低成组筏架隔振器刚度可提高浮筏系统隔振性能,使浮筏隔振系统传递至基座端的振动降低9.3 dB,成组筏架隔振器刚度相比筏架板厚参数对系统隔振效果影响更明显。     

考虑斜置弹簧阻尼的船舶轴系纵振高静低动隔振器的建模研究

本文首先分析带连杆-弹簧并联结构的高静低动隔振器的静力学模型,得出高静低动隔振器的一阶刚度和三阶刚度表达式;其次,考虑斜置弹簧阻尼情况,利用有限元法建立起推进轴系-高静低动隔振器纵振隔振系统的动力学模型,运用谐波平衡法求解出系统的力传递率,并与采用龙格库塔法的数值解法进行对比验证;最后,结合船舶实际工况参数,分析其在叶频激励下隔振系统的隔振效果。分析结果表明,考虑斜置弹簧阻尼的高静低动隔振器隔振系统的低频隔振效果更好,随着高静低动隔振器的轴向阻尼增大,隔振系统在高频段的隔振效果变差。     

小质量比圆柱形浮筏隔振系统结构参数研究

基于多层隔振和浮筏技术的理论模型, 分析了当隔振系统的相关结构参数(如: 质量比、筏体及支承的阻尼、弹性支承元件及筏体的刚度等)的变化对具有小质量比的双层隔振系统固有动态特性和隔振效果的影响规律,并计算了一个摆盘式热力发动机圆柱形浮筏隔振系统模型.为该特种动力装置浮筏隔振设计提供了技术基础.     

舰船基座上双层隔振系统能量流数值分析

对安装在柔性基础上的双层隔振装置建立了中低频能量流计算方法,考虑了基础柔性,减振器布置位置和激励源不对称性,用传递矩阵和模态叠加法数值计算了矩形薄板上安装的双层隔振系统能量流传递和振动参数传递率,对主要设计参数进行了讨论。     

船用环氧树脂垫片的浇注成型及相关力学性能研究

对船用环氧树脂垫片的浇注成型特点及垫片的弹性模量、位移阻抗(动刚度)等进行试验和理论研究。在环氧垫片成型过程中,应严格按照环氧浇注工艺进行操作,避免产生气泡等缺陷。浇注成型后,应对样品试件进行相关的力学性能测试,以得到其准确的弹性模量等参数。3种环氧树脂垫片的位移阻抗值较接近,比钢制垫片的小,有利于提高减振性能。研究结果可为环氧树脂垫片的工程应用及减振分析提供参考。     

MATLAB环境下岩石SEM图像损伤分形维数的实现

根据MATLAB的图像处理和数值计算功能的特点,编写MATLAB程序,并验算Sierpinski垫圈图形分形维数。通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞围岩破坏微观图像（SEM图像）进行分形分析,计算出图像的分形维数,推出岩石损伤破坏分形变化规律。     

船舶艉轴承动态工况润滑特性分析

将平均流量Reynolds方程与G-T接触理论相结合,建立了船舶在动态工况下综合考虑轴系艉轴承的载荷、转速变化及表面粗糙度影响的混合润滑与接触问题的数学模型.通过编写相应的数值求解程序,分析了启动和变工况运行两个动态过程对艉轴承的润滑油膜压力、油膜厚度及表面粗糙峰承载量等润滑参数的影响.该方法能够准确而快捷地对各种船舶艉轴承的润滑性能做出预测和评估,从而对艉轴承的设计与失效分析提供一种有效的途径.     

不同海况下艏部砰击及鞭状效应的试验与数值分析

为了更深入地研究船舶的鞭状效应,在拖曳水池中对某船进行了艏部砰击及鞭状效应分段模型试验研究。提出了一种可以考虑砰击力的非线性水弹性计算方法。并改进了传统的分段模型,采用变截面梁对船体刚度进行模拟以更好地接近实船。在规则波迎浪下观察到了严重的艏部砰击现象。试验数据表明,当波高从5.6m增大到21m时,由于鞭状效应原因,总弯矩相比低频波浪弯矩的增大值从24.64%增长到92.02%。最后,将不同海况下的测量结果与基于线性与非线性水弹性理论的计算结果进行了比较分析,初步验证了文中方法和程序在预报船体波浪载荷中的适用性。     

pH值对用于海洋环境的Ni-P-Al_2O_3化学复合镀层的机械,物理和摩擦学属性影响效应（英文）

Successful co-deposition of fine particulate matter within an Electroless Nickel-Phosphorous(ENi-P) matrix is dependent on various factors like bath composition, particle compatibility with metallic matrix, bath reactivity(pH), particle size and their distribution. ENi-P deposits incorporating Al_2O_3/Alumina in a disperse phase have varied effects on properties and attributes like surface roughness(Ra), microhardness, wear resistance, corrosion resistance and surface morphology of the deposits obtained. This paper experimentally investigates the effect of alumina(1.55 g/L) on Ra, microhardness, surface morphology, deposition rate, wettability, wear resistance and corrosion resistance of ENi-P-Al_2O_3 composite deposits on mild steel substrates at bath pH 5, 7 and 9. Study reveals that optimum deposit parameters and deposition rates are achieved with bath pH. However, not much study has been undertaken concerning composite deposits obtained from higher bath pH or basic bath. This is attributable to the fact that at higher bath pH or alkaline baths, the bath gets unstable and eventually degrades or decomposes, thereby resulting in sub optimal or poor deposition. Hence, experimental investigations carried out by preparing suitable baths, operating under optimum conditions, and enabling successful composite deposition in acidic and alkaline baths have revealed that there is a significant improvement in the above mentioned properties of the as-deposited composite deposits, as the pH is increased from pH 5 to pH 9. This aspect can therefore be advantageously utilized for preparing various marine components like fasteners, nuts, bolts, washers, pipes, cables, components having relative motion etc.     

路面结构计算的有限元混合法

（目的）采用一种新的方法进行路面结构计算。（方法）利用有限元混合法可以解决路面结构中的弯沉值和弯拉应力等的计算问题。（结果）有限元混合法考虑了弹性体各结构层间的材料异性和接触状态,而在其接触面引入了成对的接触点对,以表现其接触的过程。在形成接触体系的刚度矩阵后,可以求解出弹性体接触内力,进而完成全部问题的求解。（结论）该方法对各结构层单元的位移求解完成后,通过物理方程便可以计算出单元的应力,对路面结构计算具有一定的参考价值和指导意义。     

铰连接在深水S型铺管中的应用

为了能够在S型铺管过程中将管线、船体和托管架三者作为一个整体进行耦合分析,使用势流理论用于计算船体受到的波浪力,广义弹性接触面法模拟托辊与管线之间的接触,采用带有铰接刚度的铰连接来模拟管线的上弯段,集中质量法用于模拟管线的中垂段和下弯段。通过时域全耦合方程将整个系统联立求解,并将这种方法的结果和未考虑上弯段管线接触的结果与实验值进行了对比发现:新计算方法能够使管线受力和船体运动都更为接近于实际值。对管线张力进行了谱密度分析,得到了对管线张力作用较大的频谱范围,为其在不同海况下的适应性提供了技术参数。     

尾后轴承刚度对潜艇结构声辐射特性的影响

研究潜艇结构振动、声辐射特性随尾后轴承刚度改变的变化规律,对潜艇减振降噪具有十分重要的意义。从振源振动传递路径的声学设计的角度出发,以改变靠近螺旋桨的尾后轴承的刚度为具体措施,采用结构有限元法、结构有限元耦合流体边界元方法,以辐射声功率、湿表面均方法向速度作为衡量结构噪声辐射能力的主要衡量指标,系统地研究潜艇结构振动、辐射噪声谱峰频率和峰值的变化规律。从计算结果可以看出:在低频段,随着尾后轴承刚度的增大,谱峰频率明显向高频移动,第一峰值呈先减小后增大趋势,第二峰值呈明显增大趋势;尾后轴承刚度越小,除第一个谱峰频率附近的窄频带外,在整个计算频段范围内,振动和辐射噪声明显减小。因此,改变尾后轴承刚度,可以使谱峰频率向高频或低频移动,这样就能够使设备激振力的谱峰频率与结构振动及辐射噪声的谱峰频率错开,实现对辐射噪声的控制;降低尾后轴承刚度,在一定频段范围内,能够明显降低潜艇振动和辐射噪声。     

全直桩码头转动刚度对水平力分配的影响

针对全直桩码头在水平力作用下相对于叉桩码头易产生转动的特点,分析全直桩码头在水平方向转动刚度的计算方法,推导得出考虑转动刚度影响的全直桩码头水平力分配的计算公式。结合工程算例,分别计算了在横向水平力作用下3种宽长比的全直桩码头的转动刚度及各横向排架的水平力分配系数,并与有限元法、规范法的计算结果进行比较。结果表明,全直桩码头宽长比越大,码头转动刚度越大,各排架的水平力分配系数越均匀;本文公式的计算结果和有限元结果吻合较好,随着码头转动刚度增大,本文公式计算值与规范值相差增大,最大水平力分配系数最多相差22%。     

基于ADAMS的小齿轮齿条动力学仿真分析

利用UG建立小齿轮齿条的三维实体模型,以PARASOLID格式导入到ADAMS中,通过施加约束、驱动,并联合自编译的小齿轮啮合力计算子程序,建立小齿轮齿条动力学模型。通过分析小齿轮角速度、齿条输出速度、接触力、摩擦系数、摩擦力和渗透深度随时间的变化规律,揭示接触力周期性变化、接触力峰值与啮合刚度、啮合冲击间的关系。