检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2022年第1期43卷 99-107页

作者：姚贺铭王勤鹏杨建国余永华王英杰贺玉海武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室湖北武汉430063

为给船用柴油机电控系统软件提供受控对象,本文以船用柴油机高压共轨燃油系统作为仿真对象,建立高压共轨燃油系统的性能仿真模型,计算得到共轨各部件的特性数据,再利用性能仿真计算数据和计算公式建立实时仿真模型,实时仿真模型包括高... 详细信息

为给船用柴油机电控系统软件提供受控对象,本文以船用柴油机高压共轨燃油系统作为仿真对象,建立高压共轨燃油系统的性能仿真模型,计算得到共轨各部件的特性数据,再利用性能仿真计算数据和计算公式建立实时仿真模型,实时仿真模型包括高压油泵子模型、共轨管子模型、喷油器子模型和质量转换子模型等。实时仿真模型可根据电控系统发出的燃油喷射控制和轨压调节信号,实时计算高压共轨燃油系统的压力波动、喷油量和喷油率等特性参数。对开发的高压共轨燃油系统实时仿真模型进行了稳态工况下的喷油量精度对比,以及闭环控制下共轨压力波动的试验,其误差都在5%以内,建立的高压共轨燃油系统实时仿真模型可作为电控系统喷油控制策略的开发和功能验证的受控仿真对象。

关键词：船用发动机柴油机高压共轨燃油系统实时仿真模型受控模型模块化建模闭环控制轨压控制

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基于机器学习的船舶多支撑轴系智能装调方法

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中国造船 2021年第3期62卷 184-191页

作者：杨小钢邓义斌朱汉华范世东武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉430063

针对船舶多支撑轴系装调效率低、校中调整方案难确定问题,开展基于机器学习的中间轴承精确变位值计算方法研究。通过轴系装调问题分析明确机器学习的任务,选取GA-BP神经网络作为机器学习的模型,调查轴系设计计算、制造检验、实船装调过... 详细信息

针对船舶多支撑轴系装调效率低、校中调整方案难确定问题,开展基于机器学习的中间轴承精确变位值计算方法研究。通过轴系装调问题分析明确机器学习的任务,选取GA-BP神经网络作为机器学习的模型,调查轴系设计计算、制造检验、实船装调过程中产生的可用于机器学习的数据类型、数量和质量,并以由轴系设计模型计算得到的仿真数据样本集、结合仿真数据与实船装调实测数据的复合样本集,来分别训练轴系装调机器学习模型,提出基于轴系装调机器学习模型的轴承变位值计算方法。以一艘汽车滚装船的轴系校中为例进行验证,结果表明:机器学习模型通过对已有数据的学习能较精确地预测出各个中间轴承的变位值,从而快速形成轴系调整方案,减少调整次数,有助于提升船舶多支撑轴系的安装质量和效率。

关键词：船舶多支撑轴系轴系校中机器学习轴承变位值计算

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船用柴油机电磁阀响应特性的优化设计

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液压与气动 2023年第11期47卷 95-104页

作者：李帆卢玮贺玉海叶春阳中船动力(集团)有限公司上海201208 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室电控分实验室湖北武汉430063

高压气动电磁阀在船舶柴油机起动系统中有着至关重要的作用,其响应特性是保障柴油机可靠和迅速起动的关键因素之一。首先,基于电磁有限元仿真软件ANSYS Maxwell对船用柴油机起动电磁阀的响应时间进行仿真分析;其次,采用国际标准ISO 1223... 详细信息

高压气动电磁阀在船舶柴油机起动系统中有着至关重要的作用,其响应特性是保障柴油机可靠和迅速起动的关键因素之一。首先,基于电磁有限元仿真软件ANSYS Maxwell对船用柴油机起动电磁阀的响应时间进行仿真分析;其次,采用国际标准ISO 12238和电磁阀阀芯位移试验验证优化前后仿真模型的精确度。结果表明,电磁阀在工作电压24 V和气隙1.1 mm时,开启和关闭响应时间分别为31.3 ms和43.3 ms。最后,通过Maxwell软件自带的参数化等功能进行了性能优化设计,研制了气动电磁阀专用试验系统并开展了性能试验;结果表明电磁阀在工作电压为28.8 V时,电磁阀开启响应时间加快5.9 ms;在5个500匝线圈并联时,电磁阀开启响应时间加快16.3 ms,满足船舶柴油机起动系统要求。

关键词：气动电磁阀柴油机 ANSYS Maxwell 响应时间

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中压直流船舶电力系统MMC的参数研究

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舰船科学技术 2023年第16期45卷 94-99页

作者：罗朝明高岚武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063

在中压直流船舶综合电力系统中,换流器是其关键组成部分,但随着船舶电力系统电压等级的提升,传统换流器已经不能满足系统的需求。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为一种新型换流器,可以代替传统换流器。首先对... 详细信息

在中压直流船舶综合电力系统中,换流器是其关键组成部分,但随着船舶电力系统电压等级的提升,传统换流器已经不能满足系统的需求。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为一种新型换流器,可以代替传统换流器。首先对MMC的原理进行介绍,结合中压直流船舶电力系统的参数设计合适的MMC,并从子模块的电容电压波动、系统有功功率响应时间、抑制系统谐振和抑制系统内部环流4个方面对子模块电容和桥臂电感值进行选取,最后经过Matlab/Simulink仿真验证方案的可行性。

关键词：模块化多电平换流器中压直流综合电力系统电容值桥臂电感

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热机耦合下低速柴油机活塞蠕变-疲劳寿命

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内燃机学报 2022年第4期40卷 357-363页

作者：史成荫胡磊周振武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063 中国船级社江苏分社连云港办事处江苏连云港222000

为分析船用低速机活塞在热-机械负荷作用下导致的失效,以低速柴油机活塞为例,推导了高温蠕变和热机耦合疲劳同时作用下的损伤累积模型和寿命预测方程,建立了活塞温度场计算模型,并结合温度场测试进行了验证,对最大连续运行工况(MRC)和... 详细信息

为分析船用低速机活塞在热-机械负荷作用下导致的失效,以低速柴油机活塞为例,推导了高温蠕变和热机耦合疲劳同时作用下的损伤累积模型和寿命预测方程,建立了活塞温度场计算模型,并结合温度场测试进行了验证,对最大连续运行工况(MRC)和超负荷工况(OR)下活塞的温度场、热应力、热变形和热机耦合应力进行了分析,对蠕变-疲劳损伤下的活塞寿命进行了评估.结果表明:活塞温度场仿真与测试的误差在5%以内,活塞在100%负荷条件下纯蠕变寿命约为46500 h,危险点位于活塞顶面喉口附近高温区,纯疲劳寿命约为38400 h,危险点位于活塞与活塞杆接触面边缘;而在蠕变-疲劳复合损伤状态下,活塞的服役寿命降至21000 h,较纯蠕变寿命降低54%,较纯疲劳寿命降低45%,危险点位于活塞温度较高且热应力相对较大的活塞顶面燃烧室盆部区域.

关键词：船用低速机活塞高温蠕变热机耦合疲劳

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船用柴油机燃烧闭环控制策略仿真与试验

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内燃机学报 2023年第3期41卷 211-219页

作者：欧顺华余永华董旭杨建国武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 湖北武汉430063 武汉理工大学船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室湖北武汉430063 山东双港活塞股份有限公司山东日照276800

以传统柴油机MAP图为数据集,基于人工神经网络建立面向控制的柴油机仿真模型;针对各缸平均指示压力(IMEP)循环间随机波动及其缸间不均匀性的特性,提出基于反馈型卡尔曼滤波算法的前馈与燃烧闭环协同控制策略.结合柴油机神经网络仿真模型... 详细信息

以传统柴油机MAP图为数据集,基于人工神经网络建立面向控制的柴油机仿真模型;针对各缸平均指示压力(IMEP)循环间随机波动及其缸间不均匀性的特性,提出基于反馈型卡尔曼滤波算法的前馈与燃烧闭环协同控制策略.结合柴油机神经网络仿真模型,设计了燃烧闭环控制策略仿真架构;在此基础上,通过仿真分析表明所提出的协同控制策略相对于开环控制和常规燃烧闭环控制策略,在稳态和瞬态工况下均表现出了良好性能.最后,在柴油机试验台架上对所提出的协同控制策略进行了配机试验.结果表明:在稳态工况下,所提出的协同控制策略能够明显改善各缸做功均匀性,相比开环控制策略,各缸间IMEP变异系数从5.20%降至0.09%,相对降低了98.27%;在瞬态工况下,响应时间降低至1个工作循环.

关键词：船用柴油机燃烧闭环控制神经网络仿真分析

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船用低速柴油机电控气缸注油器注油量测量方法

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哈尔滨工程大学学报 2021年第6期42卷 839-844页

作者：范玉杨建国冉晔武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室低速机电控分实验室湖北武汉430063 船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063

针对注油器的注油量对“缸套-活塞环”摩擦副的润滑和润滑油的消耗率影响的问题,本文提出了一种基于“恒压等容”的注油器注油量测量方法。采用仿真计算和试验相结合的方法,分析了背压阀弹簧固有频率、背压罐容积对其测量精度的影响。... 详细信息

针对注油器的注油量对“缸套-活塞环”摩擦副的润滑和润滑油的消耗率影响的问题,本文提出了一种基于“恒压等容”的注油器注油量测量方法。采用仿真计算和试验相结合的方法,分析了背压阀弹簧固有频率、背压罐容积对其测量精度的影响。结果表明:这种注油器注油量测量方法切实可行,可作为注油器出厂检验以及电控气缸注油系统注油量标定的重要依据之一。

关键词：船用低速机气缸注油器注油量测量方法恒压等容 AMESim 仿真计算台架试验

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航行背压对超高速水下航体动力系统空化特性影响规律分析

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推进技术 2024年第6期45卷 270-282页

作者：王童军王晓放吴小翠钟主海鲁业明大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024 北京动力机械研究所北京100074 清洁高效透平动力装备全国重点实验室四川德阳618000 武汉理工大学船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室湖北武汉430063

为揭示水深变化带来的航行背压差异对水下航体动力系统空化特性的影响规律,建立了航体-喷水推进泵组成的全流域数值平台,并以核心的旋转叶轮区域为对象进行了数值方法校核,结合旋转坐标系下的相对涡量输运理论对不同巡航深度下的动力系... 详细信息

为揭示水深变化带来的航行背压差异对水下航体动力系统空化特性的影响规律,建立了航体-喷水推进泵组成的全流域数值平台,并以核心的旋转叶轮区域为对象进行了数值方法校核,结合旋转坐标系下的相对涡量输运理论对不同巡航深度下的动力系统空化实施了分析研究。结果表明:随着航行背压的增加,相较于航行背压0.4pr,b,航体动力系统扬程、效率、耗功、推力在0.4pr,b~2.0p_(r,b)内分别下降5.6%,1.7%,4.5%,6.9%(pr,b为额定航行背压);基于涡量输运理论揭示叶轮流道内的空化特性与涡量分布呈强相关性,辐射项在动力系统全流场涡量变化中均有体现,拉伸项对叶片前缘空化的产生起主导作用,随后斜压项可有效捕捉空化边界,而扭转项可有效捕捉空化尾迹;动力系统内的瞬时压力脉动、叶轮轴向力和径向力与航行背压呈负相关,不同时刻下拉伸项和斜压项基本不发生变化,而辐射项和扭转项展现涡团在叶片区的聚集与脱落趋势。

关键词：航行背压超高速水下航体动力系统空化特性涡量输运理论

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规则波中水面舰船流噪声数值研究

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船舶工程 2023年第11期45卷 25-31页

作者：张昕宇向阳王文博武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室武汉430063

为研究波浪对舰船流噪声的影响,采用基于RANS方法的k-ε湍流模型,结合VOF造波方法及重叠网格技术对船体在规则波中迎浪航行时的三维非定常黏性流场进行求解,并在此基础上通过FW-H声类比方法计算船体航行时的流噪声。流场阻力系数计算结... 详细信息

为研究波浪对舰船流噪声的影响,采用基于RANS方法的k-ε湍流模型,结合VOF造波方法及重叠网格技术对船体在规则波中迎浪航行时的三维非定常黏性流场进行求解,并在此基础上通过FW-H声类比方法计算船体航行时的流噪声。流场阻力系数计算结果与试验值接近,规则波波形与理论值吻合良好,验证了数值模型有效性。声场计算结果表明:波浪导致的船体各自由度运动使得舰船在规则波中航行时的流噪声与其在静水中航行时的流噪声在总声压级上有15 dB~20 dB的差距,波浪对于流噪声的影响不容忽视。所用计算方法为波浪中水面舰船流噪声研究提供了新的途径。

关键词：规则波流噪声声学类比方法 FW-H

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船舶新型水润滑磁液双浮尾轴承承载能力仿真研究

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船舶力学 2022年第9期26卷 1326-1334页

作者：李哲欧阳武汪盛通何涛王斌武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063 武汉第二船舶设计研究所武汉430205 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

为提高船舶水润滑尾轴承的承载能力,提出新型水润滑磁液双浮尾轴承方案。设计水润滑磁液双浮尾轴承结构,建立双浮轴承磁-流-固多场耦合动力学模型。提出六种磁路布置方案,采用有限元法进行计算。对比各方案磁力,优选磁斥力最大方案。在... 详细信息

为提高船舶水润滑尾轴承的承载能力,提出新型水润滑磁液双浮尾轴承方案。设计水润滑磁液双浮尾轴承结构,建立双浮轴承磁-流-固多场耦合动力学模型。提出六种磁路布置方案,采用有限元法进行计算。对比各方案磁力,优选磁斥力最大方案。在此基础上,采用有限差分法计算液膜力,与磁斥力叠加得到轴承总承载力,并分析其随轴承间隙的变化规律。研究结果表明:与传统的轴向、径向单一充磁对比,Halbach充磁的磁路方案磁力更大;新型的非完整式磁布置方式比传统的对称布置方案在竖直间隙为0.05 mm时提高磁力17倍,在竖直间隙为0.3 mm时提高磁力40倍;当轴颈与轴承孔间隙大于2.025 mm时,磁力占主导,可用于低速时脱开摩擦副,减少接触摩擦磨损;当轴颈与轴承孔间隙小于2.0216 mm时,水膜力逐渐增大,磁力起到减载作用;在工作间隙下,水膜力刚度系数比磁力刚度系数大2~3个数量级。磁液双浮轴承为提高纯磁轴承的稳定性提供了新的解决思路。

关键词：船舶水润滑尾轴承磁液双浮承载能力有限元法 Halbach阵列

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