船用螺旋桨静平衡检测的新型装置及算法

螺旋桨作为船舶关键件之一,其静平衡性直接影响船舶整体性能。大型船用螺旋桨由于质量大、搬运拆装繁琐,静平衡检测难度较大。本文针对大型船用螺旋桨静平衡检测技术展开研究,提出一种新型检测装置及检测算法。在克服传统定位弊端的基础上,提高了大型船用螺旋桨的静平衡检测精度和检测效率,对于提升大型螺旋桨静平衡检测水平有着重要的参考价值。     

新型双体浮吊趸船的设计与运用

船舶螺旋桨和舵叶长期在泥沙含量大的水中运转会发生诸如腐蚀、磨损和断裂等故障,因而需要定期进行维修和更换作业。船舶坞修工期长且成本高,不利于提高船舶的运营效率。常规工程趸船易受风浪影响,其吊梢作业安全系数偏低。基于高效、安全和低成本的基本思想,研究设计了一种新型的双体浮吊趸船专用于进行船舶螺旋桨维修作业,详细论述了该船的基本结构、技术参数和材料选型等主要内容,并对实船运行情况进行了评估。该项新技术在行业内具有显著的推广应用前景。     

基于模板技术构建船舶螺旋桨设计平台

模板是提取设计过程中可重复的设计、建模、分析操作过程并进行封装,从而形成的模块化组件。运用模板技术构建统一关联模型,集螺旋桨理论设计、螺旋桨快速建模、螺旋桨水动力性能分析及螺旋桨结构强度分析于一体,形成基于流程和知识驱动的螺旋桨集成设计与分析一体化应用平台。平台以知识封装(单元模板)、流程自动化(组合模板)和数据管理(模板库和PDM)为内容对螺旋桨的设计进行集成化,集成化后的分析结果与手动处理结果一致。经初步应用,系统有效验证了螺旋桨集成设计与分析的可行性和高效性,可简化工作,缩短设计周期并提高工作效率,从而引导与促进船舶综合集成设计平台的创建。     

船舶电力推进负载模拟系统控制策略的研究

现代船舶的推进方式以电力推进为主,电力推进也因为其动力强劲和性能稳定等特点成为未来船舶推进的发展方向。但在实际应用过程中,还存在着诸多问题,如电力负载不稳定、电机控制系统故障率高和抗干扰能力差等。本文首先研究船舶电力推进系统的组成原理,然后针对螺旋桨负载系统建立相应的模糊PI控制数学模型,并通过Matlab软件对螺旋桨的负载类型、电机力矩和阻尼控制等进行仿真,基于仿真结果提出模拟系统的优化控制措施。     

复合材料螺旋桨强度评估方法研究

为实现对复合材料螺旋桨强度进行准确的评估,本文基于Hashin强度准则对特定铺层的螺旋桨在设计工况水动力载荷下进行强度评估;鉴于模拟螺旋桨所受水动力载荷具有很大的局限性,开展等效集中力研究;静强度试验表明,有限元计算结果与试验结果吻合较好,各测点处应变均呈线性增长,有效佐证了强度评估方法的可靠性。     

螺旋桨负载的仿真数据管理技术分析

为确保电力推进系统能满足使用要求,通过仿真技术模拟真实的、复杂多变的螺旋桨负载来支持系统和设备的设计。对螺旋桨负载的数据管理是船桨模型开发和设计的主要技术支撑。通过螺旋桨负载数据管理,研究人员就可正确、迅速地对其设计方案的流体动力性能做出预报,并与其他具有相近使命要求的模型方案作比较。     

复合材料螺旋桨纤维铺层对强度影响研究

为实现铺层角度、顺序对桨叶强度影响的准确预报,本文首先采用有限元计算软件Abaqus建立复合材料螺旋桨仿真计算方法,并通过静强度试验对仿真计算方法进行了佐证;然后加入Tsai-Wu强度准则作为桨叶强度的评价指标.通过对30种铺层方案进行仿真计算,阐明铺层角度、顺序对桨叶强度的影响规律,为研究纤维铺层对桨叶强度的影响提供一定的参考.     

复合材料螺旋桨纤维铺层对强度影响研究

为实现铺层角度、顺序对桨叶强度影响的准确预报,本文首先采用有限元计算软件Abaqus建立复合材料螺旋桨仿真计算方法,并通过静强度试验对仿真计算方法进行了佐证;然后加入Tsai-Wu强度准则作为桨叶强度的评价指标。通过对30种铺层方案进行仿真计算,阐明铺层角度、顺序对桨叶强度的影响规律,为研究纤维铺层对桨叶强度的影响提供一定的参考。     

螺旋桨最佳安装角度的探讨

在船舶推进轴系扭转振动能量法分析的基础上,通过对螺旋桨叶频次相对振幅矢量和的计算,从各激励成分矢量合成的角度,找出使得扭转振动响应最小的螺旋桨最佳安装角。通过某七缸机配四叶桨的推进系统的实际算例,计算证明了使用能量法推导出来的螺旋桨安装最佳角度和系统矩阵法响应计算结果基本一致,而且对于七缸机配四叶桨,在最差的安装角度下,螺旋桨轴上的振动应力幅值已经非常接近规范规定的持续运转限制。因此,某些特定的情况,在扭振计算中有必要考虑螺旋桨安装角度的影响。     

无键螺旋桨的压入计算与安装

对工作条件下的无键螺旋桨进行了受力分析,结合厚壁圆筒理论,给出了螺旋桨压入距离计算公式、最小面压以及最大面压计算公式的详细推导,同时讨论了安装过程中压入起点的确定方法、轴向推力计算、环境温度的影响等因素。