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纵向减振推力轴承液压系统热平衡及部件接触性分析
| 论文题名： | 纵向减振推力轴承液压系统热平衡及部件接触性分析 |
| 关键词： | 船舶艉部;推力轴承;液压减振系统;热平衡性能;部件接触性 |
| 摘要： | 船舶螺旋桨在不均匀伴流场中运转时产生的纵向振动会通过轴系进一步传递至轴承部位，可在推力轴承部位安装纵向减振装置以吸收振动。本文的研究对象即为船体艉部推力轴承的新型活塞液压减振系统。 由于在长时间的轴系运转过程中，液压系统会不断将所吸收的机械能转化为内能，若这一部分能量得不到及时疏散，则会导致系统局部能量堆集，致使液压系统油液温度升高。此外，液压减振系统的活塞可在行程范围内运动，推力环受到正向预紧力的作用与活塞保持接触，两者之间并无实际连接约束，若轴承受到较大反向突变载荷的影响，则有可能使两者瞬间分离，并在反向突变载荷消失时引起两者后续碰撞。这是本文拟研究解决的两个问题。 首先，为了分析活塞液压减振器稳定工作状态时的热平衡性能，解决纵向减振推力轴承液压减振系统油路封闭且外部扰动输入未知的产热计算难题，将活塞摩擦损失和液压油液动损失微观产热机理的计算方法应用到液压减振系统的产热分析中，以推导出活塞振动及液压油往复流动时的功率损耗计算公式。对具体模型的活塞摩擦产热及液动损失进行计算，分析液压减振系统产热功率随激振频率和活塞行程变化的规律。对外部扰动输入功率进行计算，建立轴承部位的热学有限元模型，并对结构的稳态温升、热流分布等进行计算，据此对系统的热平衡性能进行评估，并提出了可降低系统局部温升的相应措施，该研究可为工程实际中结构的热传递分析及产热预报提供指导。 然后，针对反向突变载荷对液压系统接触性的影响，对活塞液压系统的部件受反向突变载荷时部件进行力学分析，提出了部件达到分离时刻的力学判据；采用ANSYS/LS-DYNA对液压系统进行建模，并在不同时刻施加反向突变载荷，以分析该载荷在不同施加时间点对结构部件接触性的影响，进一步对各部件轴向位移、速度、加速度及应力状态的变化状况进行计算。该研究方法对工程中类似的多部件接触碰撞问题分析具有一定的借鉴价值。 |
| 作者： | 陈繁 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李天匀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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