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。

为抑制舰船摇摆姿态模拟时的舰炮射击扰动,在串联机构+多液压缸并联驱动的混合结构基础上,对总体结构进行动力学和轴系惯量耦合分析;利用位置反解的方法给出平台姿态角和各液压缸长度之间的转换关系;以雅可比矩阵的条件数为评估判据,对各液压缸的运动参数进行优化;根据阀控液压缸流量方程和负载力平衡方程,建立多缸控制系统模型。最后通过机-电-液联合仿真得到不同极限工况下的冲击抑制误差曲线,仿真实验结果证明了技术的合理性。

针对舰船光网络,为提高光纤熔接接续设备的抗干扰控制性能、光缆接续合格率和光缆断裂定位效果,基于PLC技术,设计一种光纤熔接接续设备智能控制系统。在硬件部分,主要设计了监控模块、运动控制模块、驱动模块、执行模块、传感器模块等模块,通过模块间的整合设计搭建完备的系统结构。在软件部分,利用PLC对设备中的液压元器件进行控制,再利用模糊算法计算光纤接续的实际控制量。实验结果表明:该系统的抗干扰性能好,有效提高了光缆接续的合格率和对光缆断裂的定位效果,可以提高光纤熔接接续设备的应用性能,有利于舰船光网络的稳健运行。

波浪作用下船舶的横摇振动不仅会导致船舶精度设备工作精度的降低,振动产生的疲劳载荷长时间作用于船体结构件上,还可能导致结构件的疲劳失效。因此,为了确保船舶运行的安全性,本文结合减摇鳍技术开发了一种波浪作用下的船舶横向振动控制系统,分别从横摇振动特性、减摇鳍控制系统的工作原理和性能仿真等方面展开研究。

在主被动混合隔振技术中,电磁作动器的气隙高度决定系统磁阻并影响作动器输出力。目前电磁作动器与高度可控的气囊被动隔振器并联,集成有解决冲击摇摆防护问题的悬挂可脱开机构,构成了工程实用化的主被动隔振器,但使用更广的橡胶隔振器由于高度不可控、难以与电磁作动器有效集成。为了同时解决气隙控制和冲击防护两项问题,采用楔块与螺旋传动的组合来实现气隙调整、弹簧悬吊架机构来提供足够的冲击防护空间。设计兼顾了自锁与小型化的优点,达成了气隙控制与冲击摇摆防护同时实现的目标,静力学仿真与模态分析显示该机构刚度强度合理、各阶模态频率可避开工作频率范围、可有效传递作动器输出力。

对角修形是一种采用在斜齿轮上三维修形技术,对角修形较常规修形相比,齿面没有修整的部分小很多,保留齿面更大的有效承载面积,可明显降低齿面接触应力,减小传动误差。本文针对斜齿轮对角修形的基本原理,首次提出了斜齿轮对角修形设计要点,并对船舶典型齿轮箱中的一对斜齿轮进行对角修形设计及计算分析,本研究对修形齿轮的设计具有一定的指导作用。

本文简要阐述了舰船齿轮传动装置减振降噪的军事意义和作用,在明确了齿轮传动装置振动噪声产生机理的基础上,从传动装置总体、传动齿轮和箱体支撑三方面分别论述了目前常用的减振降噪措施,并通过实例证明可达到的振动控制效果;进一步探讨了我国在舰船齿轮传动装置减振降噪技术积累和试验研究方面存在的不足,并从建立技术体系的角度提出了传动装置振动控制技术进一步发展的建议,有助于我国舰船齿轮传动装置减振降噪技术的全面发展。

本文对减速器箱体工作变形进行试验和分析,并对试验方法原理和具体实现形式进行阐述。减速器箱体灌装阻尼材料前后的试验状态,在相同的激励点,采用相同的激励信号激振,通过减速器箱体环形支撑平面检测信号的振动变形分析,可以分析减速器2种状态的底座变形特性,对减速器箱体底座的振动趋势进行分析,在特征频率(共振节点频率)下进行部分的数值比较,可以分析减速器灌装阻尼材料前后的减振效果。

随着数据挖掘技术的发展,深度置信网络(DBN)这类深度学习算法被越来越多运用到工程领域。在故障诊断领域,结合DBN强大的自适应特征提取和非线性映射能力,可以摆脱以往对专家经验的依赖。基于此,本文为有效地监测柴油机气缸运行状态,提出一种基于改进深度学习算法的船舶柴油机故障诊断技术。先将原始信号的频域形式输入DBN当中,采用蚱蜢优化算法(GOA)搜索DBN的最优参数组合,并建立起最佳的柴油机气缸故障诊断模型。经测试验证,本文提出的诊断模型能够准确识别柴油机气缸运行状态并进行故障诊断,诊断率可以达到99.5%以上,具有较好的工程实用价值。

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。