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一种新型摆线推进器系统的研制及其性能测试
| 论文题名： | 一种新型摆线推进器系统的研制及其性能测试 |
| 关键词： | 船舶工程;摆线推进器;结构设计;水动力性能 |
| 摘要： | 船舶工业是为我国海上交通、海洋开发和国防建设提供技术装备的战略性产业，船用动力装置是我国船舶工业振兴和调整的重点发展方向。摆线推进器作为一种船用动力装置，能够在不改变推进器驱动转速的情况下任意改变船舶推进力大小和方向，拥有优异的船舶机动性及较高的船舶操纵性，在全球各大港口中广泛应用。目前摆线推进器相关的前沿技术由德国福伊特公司垄断，国内已有的摆线推进器存在磨损严重、维护困难等问题，研制我国具有自主知识产权的新型摆线推进器对我国经济发展和国防建设具有重要意义。 本文在分析摆线推进器工作原理的基础上，提出了一种基于平面六杆机构的新型摆线推进器结构设计方案，通过Simulink、ANSYS等仿真软件分析了该推进器叶片摆动规律、核心部件应力分布，验证了该方案的可行性;基于LabVIEW开发了推进器双舵机控制系统，实现了对摆线推进器的人机交互和状态监测;搭建基于LMS的摆线推进器测试平台，通过对不同偏心率、进速系数和前进方向角下的摆线推进器进行水动力性能测试，验证了该摆线推进器设计和研制的合理性，达到了预期的设计目的。主要研究工作如下: 1、分析摆线推进器国内外研究现状及在船舶工业、航空领域、能源领域上的应用情况，研究现有摆线推进器设计方案，分析目前摆线推进器方面存在的问题和形成原因。 2、分析摆线推进器工作原理并建立摆线推进器数学分析模型，完成摆线推进器水动力性能指标的公式推导，从理论上分析偏心率、进速系数、前进方向角对摆线推进器水动力性能的影响。 3、对比分析现有摆线推进器，提出基于平面六杆机构的新型摆线推进器结构设计方案;通过对平面六杆机构下的叶片摆动规律进行Simulink仿真分析和对受周期性载荷的核心部件（主轴、回转盘）进行ANSYS有限元分析，校验该方案的可行性;完成新型摆线推进器的加工、安装及调试。 4、提出双舵机联合控制算法，开发基于LabVIEW的摆线推进器控制系统。对推进器控制系统进行总体方案设计;规划人机交互和状态监测两大核心模块的程序流程，完成控制系统中所涉及的双舵机控制算法理论推导，并根据总体设计方案完成基于LabVIEW的双舵机控制系统开发工作。 5、搭建基于LMS的摆线推进器测试平台，将新型摆线推进器放入水环境中进行水动力性能测试，通过分析推进器偏心率、进速系数、前进方向角对其水动力性能指标的影响，检验摆线推进器的软/硬件系统设计和研制的可行性和合理性。 |
| 作者： | 樊亚容 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨世锡;甘春标 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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