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单点系泊系统转盘轴承力学性能及疲劳寿命研究
| 论文题名： | 单点系泊系统转盘轴承力学性能及疲劳寿命研究 |
| 关键词： | 船舶工程;转盘轴承;疲劳寿命;力学性能 |
| 摘要： | 单点系泊系统在海洋工程中起非常关键的作用。而作为单点系泊系统的重要核心部件，转盘轴承的设计和选型便显得的尤为重要。近年来，轴承的应用和计算正变得越来越复杂，在应用和计算过程中，经常需要使用由轴承制造商所开发的高级的计算工具和数值方法。本论文研究课题是国家能源科技重大示范工程——海洋核动力平台示范工程的一个子课题。根据课题的研究方向，本论文的主要工作如下所示: 第一，基于前人对转盘轴承的研究，根据赫兹接触理论，利用载荷分布法，计算转盘轴承在万年一遇的工况条件下的最大接触力和最大接触应力等相关接触强度要素，并参照转盘轴承许用应力标准，进行接触强度校核，校核结果显示，在万年一遇的极端工况下，转盘轴承接触强度满足要求。 第二，利用ABAQUS有限元分析软件建立简化的单点系泊系统转盘轴承有限元模型，计算相关数据，并与力学模型进行对比，为单点系泊系统的轴承接触强度核算提供参考，并说明有限元模型简化是可行的。 第三，建立简化的单点系泊系统接触疲劳有限元模型，计算轴承次表面应力和应变，利用应力-寿命方法和应变-寿命方法对轴承疲劳寿命进行计算，给出轴承次表面应力和应变随深度的变化曲线，分析滚动表面硬度与轴承疲劳寿命之间的关系，并根据以上分析，对沟道表面硬度处理对于滚动轴承疲劳寿命的影响进行讨论。分析结果显示，沟道表面硬化前后轴承疲劳寿命有明显改变，硬化后的接触疲劳寿命是硬化前接触疲劳寿命的数倍。同时，对于42HRC、51HRC以及57HRC这三种不同洛氏硬度值所对应的接触疲劳寿命进行研究。 国内对于单点系泊系统转盘轴承相关力学性能和疲劳寿命研究较少，并且对于这类复杂轴承的设计制造能力较弱，因此，本文的计算分析过程对于国内单点系泊系统转盘轴承的设计选型具有参考意义。 |
| 作者： | 曹志博 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 林哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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