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。

本文针对某高强不锈钢膜盘的正弦波纹曲面成形问题进行研究。在分析了所用材料的塑性成形性能基础上,应用Autoform软件模拟了成形过程。依据模拟结果,并结合工艺试验修整了模具型面,解决了高强钢冲压成形曲面回弹问题。应用设计的单工序成形模具,试制获得偏差在0.1mm以内的正弦波纹曲面膜盘。

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。