为了保证搭载于水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle)的水下拖曳体(Underwater Towed Vehicle)能够正常工作,并且能够自主布放和回收水下拖曳体,设计了一种基于无人水面艇的水下拖曳体自主布放回收装置。该装置主要包括绞车、液压系统、滑台、滑轨、起升架以及其他辅助机构,通过液压驱动绞车实现缆绳的收放,通过液压缸驱动起升架、滑轨和滑台实现3级布放回收。整套装置采用液压驱动,滑道式布放回收,该自主布放回收装置可靠性高,占用甲板空间小,满足无人条件下作业,提高了工作效率,工程应用价值高。

泵水封头是一种应用于潜艇总段液压试验的大型密封工装。随着潜艇设计深度的增加,总段液压试验的压力也不断增大,基于压力容器规范设计的常规平面加筋封头已不再适用。参考潜艇端部耐压舱壁设计方法,本文设计了适用于较大压力和较大直径的潜艇总段液压试验泵水封头结构,并对结构端部进行了适当优化。通过双重非线性有限元计算,分析了该结构在设计压力和极限承载时的响应,结果表明设计并优化后的封头满足潜艇总段液压试验要求,该封头结构形式及设计过程可对其他潜艇总段液压试验封头的设计提供借鉴意义。

针对柴油机燃烧工况变化引起的轴系扭振问题,以某集装箱船作为研究对象,运用有限元方法对该船舶推进轴系进行固有频率的计算分析,确定可以代表轴系扭转振动的参考点,并将柴油机正常燃烧和单缸熄火的工况对轴系扭振的影响进行仿真分析。结果表明:在低频率阶次的振动情况下,曲轴的振幅比中间轴和尾轴的大,并且曲轴扭转角的最大位置基本上发生在输出端,尾轴中最大的扭转角和扭矩发生在螺旋桨处;柴油机在正常燃烧情况下的推进轴系的扭转振幅小;在单缸熄火的情况下,熄火气缸越接近曲轴的输出端,轴系螺旋桨处的最大扭转角度越小,但减小的幅度不大。

收集和整理实际加注的多种低硫燃油样品,研究不同黏度低硫燃油对低速船机燃烧过程的影响,详细分析和对比燃烧过程中气缸套壁面附近高温区域的变化。结果表明:低硫燃油黏度分布跨度较大,且整体低于高硫燃油;不同黏度低硫燃油对低速船机缸内燃烧压力的影响不明显,但对放热率曲线及缸内平均温度存在一定影响;低速船机气缸套壁面在约11.5~60°CA之间都会持续受到高温影响,且壁面附近高温区域体积呈现先快速增加后逐渐减小趋势;低硫燃油的黏度越低,其燃烧过程中壁面附近高温区域占比越大,且持续时间越长,低黏度低硫燃油引发气缸套异常磨损的趋势更明显。

非粘接柔性管是一种多层非粘接结构管道,内压密封层作为其中唯一起到输送介质密封作用的功能层,其蠕变设计是柔性管截面设计的一项关键技术。本文对内压密封层的蠕变设计所采用的试验分析方法、有限元分析方法和简化分析方法进行详细介绍、对比与研究,归纳与总结了各种分析方法涉及的主要技术要点。在实际工程项目中,可以结合使用。

船用起重机通过采用电动缸支撑、电机驱动方案技术,对电动缸、起重臂、转台组成的并联四连杆机构的非线性关系进行动力学分析研究,对船用起重机装置的简化物理模型建立力学方程、运动学方程、动力学方程,描绘起升系统运动特性规律,摸索电动缸在机械起重机上应用的可行性,为电动缸在机械工程领域的应用奠定理论基础。

功率分支齿轮传动系统因自身结构具有结构尺寸更小、重量轻、齿轮和轴承的负荷相对较小等特点,使其在船舶动力传动系统中得到广泛应用,但由于采用功率分支结构,使得各分支之间的载荷均等成为该结构必须考虑的问题,本文以功率二分支齿轮传动结构为研究对象,通过研究分支结构中扭力轴的安装及扭转刚度变化对分支结构载荷均等情况的影响,归纳扭力轴对功率分支齿轮传动系统均载特性的影响规律,为该种传动结构的均载优化提供依据。

船用隔振器性能评估一般以垂向、横向或纵向状态进行,实际上,舰船航行会发生一定的横倾、纵倾和横摇、纵摇,隔振器受力状态会发生变化,偏离理想评估状态,其刚度特性也会与评估试验值不同,从而对舰船辐射噪声产生一定影响。本文以常见的船用隔振器为研究对象,分析舰船发生纵倾和横摇时,隔振器刚度特性物理模型的变化情况,并通过试验验证所得到的理论研究结果,为进一步优化隔振器使用、舰船动态辐射噪声评估提供参考。

针对传统船舶反渗透海水淡化系统出现的能耗高、体积大、噪声高等缺点,研发设计一种新型船舶反渗透海水淡化工艺。新型工艺采用1台中压供料泵与三合一循环泵串联升压的膜进水流程,三合一循环泵可实现高压泵、能量回收和增压泵三重功能。该泵可有效回收利用反渗透过程中的余压能量,使系统能耗大幅度减低;设备采用小型化和集成化设计,可适应船舶狭小的空间要求;整个系统泵机较少,且循环泵为容积泵,其工作往复频率低,故系统噪声相对传统海水淡化系统的噪声较低。该工艺可充分满足船舶海水淡化设备小型化、节能化的要求。

针对海洋工程装备的需求,设计了一种专用限速切断阀。首先进行了针对性的限速切断阀流道设计和限速切断阀各结构参数的理论计算,并利用UG软件进行限速切断阀各部件的模拟装配;其次,针对所设计生产的限速切断阀样件,设计了一种小缸径油缸拉动大缸径油缸的新型试验系统,对限速切断阀的前、后阻尼孔直径大小对限速切断阀动态性能的影响进行研究;试验结果表明,该种限速切断阀在关断时间、切断流量等方面满足张力补偿器系统的要求,且前、后阻尼孔直径对限速切断阀的动态性能有较大影响;新型的试验方案可为同类阀的试验做借鉴参考,试验结论可为同类型限速切断阀的研制起到指导作用。