船舶尾轴机械密封镶嵌式动环过盈配合分析

针对过盈量选择不合适可能导致密封失效的问题,分别采用理论分析和有限元仿真的方法对船舶尾轴镶嵌式动环的过盈配合进行计算,并将两者进行比较.结果表明:由于有限元法能考虑动环与环座因接触引起的边缘应力集中,使用该方法对过盈配合进行设计和校核更符合实际工况、更合理.     

水下航行器电池舱热响应仿真分析

电动力水下航行器电池舱工作环境恶劣,在设计中必须考虑电池散热对整体结构的影响,避免因局部应力过大导致结构件损坏。本文首先确定某型水下航行器电池舱热传导、热辐射和热对流分析数学模型,并基于有限元仿真软件Ansys构建有限元模型;在相应热载荷下,分析舱段温度分布、安装板处最大变形、应力等,验证了结构设计的合理性。本文研究方法具有较好的通用性,结构设计对水下航行器电池舱结构布局具有借鉴意义。     

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.     

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。     

调距桨轴系式配油器浮环密封性能的计算方法与影响因素研究

本文参考轴承润滑理论,分别使用短轴承理论和差分法求解雷诺方程的方法,对轴系式配油器浮环密封的密封性能进行计算分析,并将计算结果与试验数据、经验公式、CFD仿真结果进行了比较,论证了差分法的优势。还利用差分法分析了密封间隙、密封长度和油液粘度三个主要因素对密封性能的影响,为密封副的工程设计提供了一些参考。     

水下连接器金属密封圈裂纹故障对密封性能的影响

密封圈是水下连接器上的全金属结构,其性能优劣将影响连接器密封功能的实现。为保证密封圈的性能,需要进行裂纹故障对其性能影响的研究。根据水下连接器的两种工作状态,利用ABAQUS有限元法对无裂纹密封圈进行强度计算,通过最大等效应力结果与最大等效塑性应变结果找到易产生裂纹的区域;之后在该区域预置了不同深度、位置、角度的裂纹,探讨了三个因素对密封圈密封性能和结构性能的影响。结果表明:水下连接器金属密封圈在工作时,与毂座的接触面为应力集中区域,处于塑性变形状态,容易产生横向裂纹;裂纹前期对密封圈密封性能影响不大,但使得密封圈结构性能变差,长期使用会导致裂纹扩展,从而使结构断裂,密封发生失效。     

水下航行器电源电流滞环PWM控制方法

现有的电源电流滞环控制方法中经常出现开关频率会超出上限的情况,导致电流波形受到影响。因此设计一种电流滞环PWM协同控制方法。根据航行器电源的结构推导器件的开关函数公式,将开关状态转换成相应的空间矢量,得到支路平衡矩阵完成数学模型的建立,使用电流滞环PWM协同控制,根据PI调节器的传递函数设置内部参数来放宽开关频率的限制,设定电感斜率与滞环宽度,确定空占比与开关周期,至此完成电流滞环PWM协同控制方法的研究。通过仿真实验结果表明,设计方法控制的电源定子相电流波形曲线更好,谐波分布均匀没有震荡,验证设计的方法的有效性。     

智能自主式水下航行器技术发展研究

自主式水下航行器(AUV)具有自主性、隐蔽性、环境适应性、可部署性和高效费比等优点,被广泛应用于民用、军用和商用等领域。智能化是目前AUV技术的研究热点,智能AUV具有更先进的"智能"技术,能够极大地拓展海上无人装备的任务范围,提高作业能力。结合典型智能AUV设备,对近年来智能AUV的发展现状进行阐述,对智能AUV的关键技术以及未来发展情况进行详细分析,研究成果对开展智能AUV设备技术研究和发展具有一定借鉴意义。     

水下航行器热射流多孔排放口结构仿真分析

水下航行器动力系统循环冷却水经由排放口排出,与环境水体掺混换热形成热射流。热射流在环境水体中扩散、浮升并在水体表面形成红外特征。为探究排放口结构对水下航行器热射流红外特征的影响,本文采用仿真分析的方法进行研究。依托CFD计算软件平台建立水下航行器运动模型,设计不同数量、不同分布位置的排放口结构并对比热射流红外特征差异,抑制热射流红外特征,提升水下航行器热隐身性能。根据仿真计算结果可知,在排放流量相同的条件下,排放口采用两翼排列方式可以进一步加强热射流温度衰减,降低水面最高峰值温度。     

滑动轴承浮动密封环与转轴发生相互磨损的原因与设计改进

发电机转轴损坏,会直接影响电机的正常工作,甚至造成重大经济损失.对发电机滑动轴承密封环磨损轴的故障现象及磨损机理的分析.经过逐层排查确定磨损主要因素,并通过故障复现验证因素的正确性,最后根据试验重新选定与转轴相匹配的密封环材料,并提出改进措施,彻底解决轴承密封环与轴发生相互磨损的问题.     

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。     

新型爪式水泵应用于水下航行器喷水推进上的性能分析

为研究新型爪式水泵应用在水下航行器喷水推进上的性能,对该新型爪式水泵的流场特性、不同转动角度下内泄对扬程的影响等性能进行分析。建立水泵喷水推进数学模型,并进行推力模拟试验及其影响因素分析。结果表明:新型爪式水泵在角度0°时的泄漏量最低,在角度40°时的泄漏量最高,在不同尺寸间隙下,随着角度改变,泄漏量变化趋势一致,而随着间隙的增大,内泄量增多。推力随喷嘴尺寸变化的试验结果与理论模型预测值的变化趋势一致,推力与喷嘴直径呈负相关关系。随着航行器航行速度的增加,喷水速度增大,且增大的幅度会比航行器航行速度的增加量大。     

高压机械密封动态温度场分析研究

以机械密封环动态温度场为研究对象，考虑热力变形对温度分布影响，在瞬态热分析和热弹性接触理论基础上提出了动态摩擦热的计算方法，给出了动态温度场分析的基本流程；然后基于E．迈尔的研究成果建立了动态摩擦系数模型；最后用ANSYS软件模拟了机械密封启动工况；结果表明，启动加载过程中密封端面接触区域变小和局部过热。     

数字图像在螺旋桨机械密封故障检测中的应用

传统情况下对于船舶螺旋桨机械密封故障检测一般仅能采用探测性分析,其分析延时较高,整体检测效率并不理想。为了有效解决这一问题,在螺旋桨机械密封故障检测中应用数字图像技术,设计新型检测方法。利用图像设备生成当前船舶螺旋桨图像信号滤波,采用F-H滤波调解的形式对图像数据进行滤波调解,建立图像光波数据集,为了降低检测负态变化,对滤波调解后的数据集进行图像信号拟态分解,将其转化为单调图像信号,最后通过对当前标准信号的有序隔离和特征提取,通过信号对比,即可对当前螺旋桨有无故障以及故障处进行检测,定位故障点。实验数据证明,该检测技术可以有效提高螺旋桨前后端的密封检测效率,保障船舶航行安全。     

船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析

为解决传统变形分析方法存在分析精度较低的不足,提出船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析,基于尾轴环机械密封装置端面边界条件的确定,以及端面静载参数的计算,完成了船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析模型的构建;依托尾轴环机械密封装置端面外载荷的施加,实现了船舶尾轴环机械密封装置端面变形分析。试验数据表明,提出的变形分析方法较传统的变形分析方法分析精度95.69%,适合于不同船舶尾轴环机械密封装置端面的变形分析。     

砰击载荷作用下气垫船船底结构瞬态响应分析

  目的  气垫船的运行原理不同于常规船型的船舶,其受力特殊,速度较后者高出很多,目前世界主要船级社所提出的疲劳强度简化计算方法并不完全适用于气垫船,需要提出一种适用于气垫船疲劳强度校核的简化计算方法。  方法  针对气垫船结构的疲劳强度问题,根据气垫船特殊的结构及航行模式等,结合主流规范、试验及相关研究,从工况确定、载荷计算、累计损伤推导等方面进行分析,提出一种适用于气垫船结构疲劳分析的简化方法,并以某气垫船为例进行算例分析。  结果  简化计算结果显示典型纵骨节点的疲劳寿命均符合疲劳强度要求,算例分析结果表明该方法具有一定的适用性。  结论  所提简化方法对气垫船的研发设计及校核具有参考意义。     

砰击载荷作用下气垫船船底结构瞬态响应分析

采用有限元计算软件MSC.Patran对某气垫船首部船底结构进行瞬态响应分析,对加筋板悬挂式结构及常规切口式船底结构分别建立有限元模型,计算2种船底结构在受波浪砰击载荷下的瞬态响应特征,从其局部强度和局部振动特性对比分析得到抗砰击效果较好的气垫船船底结构,为该型艇的结构设计提供参考。     

除尘用洒水车取力器故障分析与解决措施

结合天津港除尘用洒水车工作过程中取力器经常出现故障的情况,分析了出现故障的原因,并提出了相应的解决措施.     

Pearson分布混响下模糊CFAR检测器性能分析

为改善主动声呐的检测性能,研究了Pearson混响背景下的目标恒虚警检测问题,提出一种分布式模糊检测算法,并应用到CA,GO和SO三种均值类CFAR检测器中。全面分析3种均值类模糊检测器在均匀背景和非均匀背景下的检测性能,蒙特卡罗仿真结果证明,CA和SO检测器采用代数和融合逻辑时,在均匀背景和多目标干扰情况下具有最好的检测性能,而GO检测器在混响边缘情况下,利用代数积融合逻辑具有更好的虚警控制能力。