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【推荐】提升水润滑尾轴承的阻尼性能能够使用流行的多孔结构么?
2023年12月07日 产品中心
技术参数

  在航行过程中,由于推进轴系安装以及配件摩擦等原因,无人潜航器会产生振动噪声。艉轴承作为轴系振动传递到船体的第一个链路元件,其对振动的衰减作用很关键。目前,通过水槽分布、表面织构等改善轴承润滑条件,增加高聚物阻尼层等方式,在减振降噪方面已经取得了长足的进步,但这大多数表现在低频响应区,而水下航行器在低速、重载等特殊工况下,常产生频率较高的鸣音、啸叫声,因此,需要在保持尾轴承强度、低频区衰减能力前提下开展创新思维,研究更加宽频带减振的设计的具体方案,探索

  武汉理工大学尾轴承研究团队在水润滑尾轴承研究方面已有40多年的历史,承担了一批相关的国家自然科学基金、省部级以及军工项目,并与中船重工研究所以及其他相关企业组织了多种非金属材料水润滑轴承的摩擦、磨损、润滑和振动等理论与试验研究,积累了丰富的科研经验。作为团队骨干之一,金勇老师借鉴多孔介质理论,设计一种饱和含液穿孔板条阻尼增强型水润滑艉轴承,基于流固耦合理论,通过有限元仿真分析,验证饱和含液穿孔结构设计对水润滑艉轴承整体结构减振降噪效果的影响规律与水平。

  基于多孔介质理论和流固耦合理论设计了一种阻尼增强型水润滑艉轴承,具体是在轴承底部承载区设计了一些通孔,工作时,润滑水流经这些通孔,并在外部激励力作用下与孔壁产生复杂的相对运动,而流体摩擦阻尼进一步消耗振动传递过来的能量。论文通过有限元模态、谐响应分析和试验来验证该结构对水润滑艉轴承减振降噪效果的影响规律和水平。

  设计一种饱和含液穿孔板条。基于流固耦合理论,利用有限元软件ANSYS进行常规水润滑艉轴承和阻尼增强型水润滑艉轴承的模态分析及谐响应分析,以得到穿孔板条对轴承动态特性的影响规律。

  1)饱和含液穿孔板条的设计可以大大降低轴系振动通过艉轴承传递到船体的幅值;

  2)饱和含液穿孔板条的设计对艉轴承板条整体的本构特性及动态行为特征影响较小,因此,可以有效利用流固耦合作用区域所增强的阻尼效应来衰减振动的传递。

  金勇,男,1976年生,武汉理工大学能源与动力工程学院副教授,主要研究方向为船舶轴系工程、舰船振动与控制与船舶企业信息化等。近年来主持或参与国家级及省部级科研项目十余项,在国内外较高水平期刊上公开发表学术论文20多篇,获得中国航海学会特等奖一项,湖北省科技进步奖一等奖一项。

  邝俊信,男,1993年生,武汉理工大学能源与动力工程学院研究生,主要研究方向为动力装置性能及优化。在校期间参与多个尾轴承振动相关项目研究。

  田相玉,男,1980年出生,国家混凝土工程中心产品经理,主要研究方向为工程机械结构设计及计算,近年来主持或参与产品研究开发项目数十项,在核心期刊发表论文5篇,申请专利5项,获得湖南省科学技术创新奖一等奖一项,中国机械工业科技奖二等奖一项。

  劳坤胜,男,1991年生,武汉理工大学能源与动力工程学院硕士研究生,主要研究方向为船舶轴系工程、船舶尾轴承振动噪声控制。研究生期间参与国家级及省部级科研项目三余项,在国内外较高学术期刊上公开发表学术论文3篇,授权实用新型专利4个。

  欧阳武,男,1987年生,武汉理工大学能源与动力工程学院副教授,博士生导师。主要是做船舶无轴轮缘驱动推进技术,摩擦学,转子系统仿真、监测诊断及控制等方面研究工作。主持国家自然科学基金项目和国防预研项目等多项,在国内外核心期刊和国际会议上发表学术论文30余篇,其中SCI/EI收录20余篇;授权发明专利12项。

  刘正林,男,1949年生,武汉理工大学能源与动力工程学院,教授、博士生导师,主要是做船舶推进系统性能优化、船舶机械摩擦学研究和动力装置性能与系统分析等方向的研究工作。主持国家自然科学基金2项及军工项目30余项。发表学术论文50多篇,其中SCI、EI收录30多篇,主编教材及专著5本,获专利14项、省部级奖励5项。

  [1] 金勇, 邝俊信, 田相玉, 劳坤胜, 欧阳武, 刘正林. 饱和含液穿孔板条水润滑艉轴承减振性能研究[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(5): 58-63.

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