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新型建模语言在调距桨电液系统故障诊断中的应用
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作者 卢石松 唐建中 +3 位作者 夏城城 张新宇 许伟 聂勇 《液压与气动》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
调距桨的电液控制部分结构复杂且运行环境恶劣,其可靠性对船舶的安全运行至关重要。针对电液系统诊断中的实际需求,提出了一种创新的诊断建模语言——T语言,并基于此开发了一套建模与诊断方法。该方法通过精确描述器件输入和输出端口之... 调距桨的电液控制部分结构复杂且运行环境恶劣,其可靠性对船舶的安全运行至关重要。针对电液系统诊断中的实际需求,提出了一种创新的诊断建模语言——T语言,并基于此开发了一套建模与诊断方法。该方法通过精确描述器件输入和输出端口之间的耦合、传递、变换和控制关系,依据实际连接关系(如管路、线缆等)构建与系统组成结构一致的诊断模型,确保了模型的一致性和可校核性。通过对调距桨电液系统的诊断建模与试验,验证了所提方法的有效性,也为类似电液系统的故障诊断提供了新的视角和方法。 展开更多
关键词 调距桨 电液系统 故障诊断 建模方法 T语言 交互式诊断
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调距桨轴内油管结构流固耦合振动特性研究
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作者 武于哲 周瑞平 +2 位作者 钟欣荣 王钊 何书浩 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期6-12,共7页
近年来,调距桨轴内油管的故障频发已成为影响大型舰船推进系统可靠性的关键因素,深入研究油管结构的振动机理对于理解故障成因、制定预防措施至关重要,但目前在此领域的研究相对缺乏。以调距桨轴内油管为研究对象,提出一种对复杂的流-... 近年来,调距桨轴内油管的故障频发已成为影响大型舰船推进系统可靠性的关键因素,深入研究油管结构的振动机理对于理解故障成因、制定预防措施至关重要,但目前在此领域的研究相对缺乏。以调距桨轴内油管为研究对象,提出一种对复杂的流-固耦合结构附加质量的计算方法,能够综合考虑流体压力与流体作用对结构的影响,并运用Hypermesh与Abaqus软件进行联合仿真,对油管结构进行精细化建模与计算。研究结果表明,这种方法在舰船轴系运转频率范围内能准确模拟声固耦合算法的结果,满足调距桨轴内油管振动分析范围;并对调距桨轴内油管支承结构优化布置和流体压力对管壁的作用进行研究,得出了调距桨轴内油管振动的规律,为调距桨轴内油管设计提供参考。 展开更多
关键词 调距桨轴内油管 声固耦合法 附加质量法 湿模态
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船用调距桨机液伺服装置性能优化
3
作者 张慎旸 王小强 +2 位作者 王乃民 王兆强 陆阳钧 《液压与气动》 北大核心 2025年第6期123-133,共11页
为解决船用调距桨调距时机液伺服装置响应速度慢、动态位置刚度不足及系统稳定性低等问题,通过建立机液伺服装置数学模型,分析出影响其性能的因素为节流槽形状和数量、主控制阀正开口量及液压缸直径。基于AMESim仿真软件,系统研究各参... 为解决船用调距桨调距时机液伺服装置响应速度慢、动态位置刚度不足及系统稳定性低等问题,通过建立机液伺服装置数学模型,分析出影响其性能的因素为节流槽形状和数量、主控制阀正开口量及液压缸直径。基于AMESim仿真软件,系统研究各参数与性能指标的量化关系,结论为:K形节流槽在响应速度与动态位置刚度上显著优于其他形状;节流槽数量增加可提升响应速度与动态位置刚度,但会降低系统稳定性;正开口量增大有利于改善响应速度,但会削弱动态位置刚度;液压缸直径增大会牺牲响应速度,但能提高动态位置刚度与系统稳定性。综合对比影响因素的不同改变程度所带来的优化效果以及不同工况下的适应情况,最终提出优化方案:采用周向6个K形节流槽、0.6 mm正开口量及600 mm液压缸直径的组合设计。经验证,优化后装置响应时间缩短3.94%,动态位置刚度提升1.28%,在保证系统稳定性的前提下实现了综合性能提升。研究成果为船用调距桨机液伺服装置的性能优化提供重要理论依据。 展开更多
关键词 船用调距桨 机液伺服 响应速度 刚度 稳定性
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可调螺距螺旋桨船舶试航EEDI测速分析
4
作者 孙海晓 刘洋浩 王国强 《船海工程》 北大核心 2025年第1期48-52,59,共6页
对于配置可调螺距螺旋桨的船舶,螺旋桨的推进特性同常规定螺距螺旋桨船舶有较大差异,ISO15016标准中对于配置可调螺距螺旋桨的船舶EEDI测速仅有少量描述,缺乏测速流程及修正方法。文中从螺旋桨推进本质角度分析可调螺旋桨的推进特性,介... 对于配置可调螺距螺旋桨的船舶,螺旋桨的推进特性同常规定螺距螺旋桨船舶有较大差异,ISO15016标准中对于配置可调螺距螺旋桨的船舶EEDI测速仅有少量描述,缺乏测速流程及修正方法。文中从螺旋桨推进本质角度分析可调螺旋桨的推进特性,介绍了常规推进船舶EEDI的校核流程,通过对配置可调螺旋桨的船舶可能出现的几种试航EEDI测速情况进行分析,提出较为可行的EEDI测速分析方法,以期为相关船型设计、试验及标准完善提供一定的依据。 展开更多
关键词 可调螺距螺旋桨 最佳效率 船舶试航 EEDI测速
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可调桨系统机桨联控节油技术研究
5
作者 郭昂 郭卫杰 +1 位作者 朱锋 蒋一 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第20期56-60,共5页
随着全球能源危机的日益严峻,EEDI(新船能效设计指数)的提出和不断普及,以及IMO(国际海事组织)对于船舶废气排放要求的日益严苛,燃油消耗成为了考核船舶性能的重要指标。“节油模式”机桨匹配过程方法,以主机燃油耗油量为目标值,通过研... 随着全球能源危机的日益严峻,EEDI(新船能效设计指数)的提出和不断普及,以及IMO(国际海事组织)对于船舶废气排放要求的日益严苛,燃油消耗成为了考核船舶性能的重要指标。“节油模式”机桨匹配过程方法,以主机燃油耗油量为目标值,通过研究主机的万有特性、桨的效率特性,以及船机桨匹配的特点,寻找在不同目标航速下油耗最低时的机桨匹配工况点;通过与传统可调桨控制模式相比较,验证了其节油效果。对于船舶节能系统的研究设计提供了技术储备,对于可调桨“节油模式”遥控系统的研发极具指导意义。 展开更多
关键词 调距桨 船用柴油机 节能 联合控制
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基于CFD的调距桨调距过程桨叶水动力性能研究 被引量:10
6
作者 孙存楼 王永生 李坚波 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期149-153,共5页
为了给调距机构的设计提供参考依据,该文采用数值方法对调距过程桨叶的水动力性能进行了研究.比较了调距桨调距过程与定螺距流场数值模拟方法的差异,运用计算流体力学中的动网格技术数值模拟了调距桨调距过程的流场.为了满足动网格的要... 为了给调距机构的设计提供参考依据,该文采用数值方法对调距过程桨叶的水动力性能进行了研究.比较了调距桨调距过程与定螺距流场数值模拟方法的差异,运用计算流体力学中的动网格技术数值模拟了调距桨调距过程的流场.为了满足动网格的要求和保证网格更新过程中桨叶附近高的网格质量,对计算区域作了特殊处理.进行调距过程数值计算之前,用敞水试验数据验证了3种定螺距情况下数值计算结果.调距过程数值计算通过自定义函数控制桨叶的运动规律.计算结果表明,正常调距过程桨叶水动力性能与定螺距情况相差较小,该结论与理论分析结果一致. 展开更多
关键词 调距桨 水动力 动网格 CFD
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调距桨调距过程中叶元体受力的CFD分析方法研究 被引量:6
7
作者 杨琼方 王永生 刘承江 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第5期458-465,共8页
对调距桨作定距桨工况和作调距桨工况时叶元体水动力进行了CFD计算与分析。叶元体采用NACA4412翼型。采用κ-ε和SST两种湍流模型求解叶元体攻角为6.4°时压力系数分布并与面元法计算结果和实验曲线进行比较,校验了CFD分析方法的可... 对调距桨作定距桨工况和作调距桨工况时叶元体水动力进行了CFD计算与分析。叶元体采用NACA4412翼型。采用κ-ε和SST两种湍流模型求解叶元体攻角为6.4°时压力系数分布并与面元法计算结果和实验曲线进行比较,校验了CFD分析方法的可信性。在此基础上对叶元体攻角每改变2°进行一次稳态工况计算,分析调距桨在60°转角范围内叶元体水动力随攻角的变化关系。变化曲线与实验曲线吻合良好,且计算精度要高于面元法程序XFOIL。然后采用滑移网格技术对调距桨整个调距过程进行了动态模拟,并将计算结果与作定距桨使用时的稳态工况值时进行了对比。结果表明:在攻角-12°~18°范围内,叶元体所受水动力、力矩在稳态和动态时的值基本相等。动态时叶元体正负失速角均较稳态延迟2°~4°。在大攻角范围内,叶元体稳态时所受阻力明显较动态时大、升力和制动力矩均较动态时小。研究结果表明现行采用的利用稳态敞水实验值来确定调距机构强度的方法是存在风险的;建议取稳态值和动态值两者中大者为强度设计的基本依据。 展开更多
关键词 船舶 调距桨 定距桨 叶元体 水动力 数值模拟
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调距桨推进装置及其控制系统的建模与仿真研究 被引量:10
8
作者 孙建波 郭晨 +1 位作者 张旭 吴爽 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期2041-2044,共4页
利用准稳态、循环平均值等建模方法,给出了包含MAN B&W6S35MC柴油机、调距桨、螺距调节液压伺服装置、DGS8800e数字调速器、MAN B&W MC气动遥控系统以及Alphatronic2000PCS调距桨推进控制系统的实时仿真模型,开发了调距桨推进... 利用准稳态、循环平均值等建模方法,给出了包含MAN B&W6S35MC柴油机、调距桨、螺距调节液压伺服装置、DGS8800e数字调速器、MAN B&W MC气动遥控系统以及Alphatronic2000PCS调距桨推进控制系统的实时仿真模型,开发了调距桨推进装置及其控制系统的仿真软件,给出了柴油机在不同负荷下的稳态和动态仿真曲线以及船舶在紧急倒航工况下调距桨推进装置的动态仿真结果。仿真计算与试验数据对比表明:模型能很好地预测调距桨推进装置及其控制系统在不同工况下的稳态和动态特性。 展开更多
关键词 船用柴油机 调距桨 推进装置 控制系统 建模 仿真
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冗余驱动并联机器人动力学建模与驱动力协调分配 被引量:26
9
作者 窦玉超 姚建涛 +3 位作者 高思慧 韩兴 刘晓飞 赵永生 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期293-300,300,共8页
冗余驱动可有效降低并联机构的最大瞬时驱动力,提高其承载能力,然而驱动力协调分配不当或冗余驱动力控制误差过大不仅使上述功能无法实现,甚至产生过大内力而对机构造成破坏。为此,以冗余驱动6PUS-UPU并联机器人为例,对驱动分支、约束... 冗余驱动可有效降低并联机构的最大瞬时驱动力,提高其承载能力,然而驱动力协调分配不当或冗余驱动力控制误差过大不仅使上述功能无法实现,甚至产生过大内力而对机构造成破坏。为此,以冗余驱动6PUS-UPU并联机器人为例,对驱动分支、约束分支和动平台的速度、加速度进行分析,引入偏速度和偏角速度,使用Kane方法建立系统的动力学方程。提出以最小化最大瞬时驱动力为目标,使用加权最小二乘法对驱动力进行协调分配,通过数值算例获得给定运动轨迹情况下各分支驱动力。采用DSP控制器和运动控制器相结合的方式提高驱动力协调分配的实时性,实现对冗余驱动力的控制。实验结果表明:在冗余驱动力作用下,瞬时最大驱动力明显降低,且驱动力分配更加均衡,证明了所提出的驱动力协调分配方法和冗余驱动力控制策略的有效性。 展开更多
关键词 冗余驱动 并联机器人动力学建模驱动力协调分配
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基于混合维云模型定性推理的调距桨螺距控制 被引量:22
10
作者 李众 杨一栋 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期162-167,共6页
云模型是采用期望值 Ex,熵 En和超熵 H e来描述定性概念的一种数学方法 ,它将定性概念所具有的模糊性、随机性有机地结合在一起 ,是实现定量与定性相互转换的一种新途径。文中阐述了定性概念的一维和二维云模型数学描述 ,提出了基于混... 云模型是采用期望值 Ex,熵 En和超熵 H e来描述定性概念的一种数学方法 ,它将定性概念所具有的模糊性、随机性有机地结合在一起 ,是实现定量与定性相互转换的一种新途径。文中阐述了定性概念的一维和二维云模型数学描述 ,提出了基于混合维云模型的混合推理方法、复杂控制规则的简化方法 ,设计了一种新型的智能控制器——云控制器 ,并将其应用于调距桨螺距控制过程中。仿真结果表明 ,该控制器简易、直观、控制性能良好、鲁棒性强 ,较常规模糊控制具有更好的控制品质。 展开更多
关键词 混合维云模型 定性推理 调距桨 螺距控制 船舶
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导管调距桨的定常性能预估(英文) 被引量:20
11
作者 张建华 王国强 《船舶力学》 EI 2002年第6期18-27,共10页
本文建立了一个预估导管可调螺距螺旋桨水动力性能的数值计算方法 ,即螺旋桨用升力面理论、导管采用面元法 ,通过迭代计算考虑桨和导管的相互影响。引入了一个修正的螺旋桨尾涡模型 ,来模拟尾涡片的扭曲变形及分离现象。对导管桨性能预... 本文建立了一个预估导管可调螺距螺旋桨水动力性能的数值计算方法 ,即螺旋桨用升力面理论、导管采用面元法 ,通过迭代计算考虑桨和导管的相互影响。引入了一个修正的螺旋桨尾涡模型 ,来模拟尾涡片的扭曲变形及分离现象。对导管桨性能预估的各种影响因素进行了系统研究 ,并考虑了桨毂对性能的影响。对JD简易导管桨和导管调距桨(JD7704导管 +JDC三叶可调螺距螺旋桨)分别进行了计算 ,并与实验结果进行了比较。结果表明 ,本文所建立的方法可较好地预估导管桨的敞水性能 。 展开更多
关键词 定常性能 预估 升力面理论 面元法 导管调距浆 数值计算 水动力性能 船舶 导管可调螺距螺旋浆
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导管螺旋桨定常性能预估的基于速度势的面元法(英文) 被引量:17
12
作者 刘小龙 王国强 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第3期26-35,共10页
开发了一个导管螺旋桨定常水动力性能预报的数值计算方法,其中,螺旋桨和导管均采用定常面元法,通过迭代计算考虑桨和导管的相互影响。该方法也可用于导管调距桨在不同转角时的定常性能预估。对JD7704和19a导管螺旋桨以及JD导管调距桨的... 开发了一个导管螺旋桨定常水动力性能预报的数值计算方法,其中,螺旋桨和导管均采用定常面元法,通过迭代计算考虑桨和导管的相互影响。该方法也可用于导管调距桨在不同转角时的定常性能预估。对JD7704和19a导管螺旋桨以及JD导管调距桨的计算结果表明,该方法计算精度是令人满意的。 展开更多
关键词 导管螺旋桨 导管调距桨 尾涡模型 面元法
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调距桨锁轴拖带工况最小拖桨阻力和水动力矩 被引量:6
13
作者 丁江明 王永生 黄斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期423-429,共7页
采用计算流体力学方法,对某典型5叶调距桨锁轴工况拖桨阻力以及相应的水动力矩随螺距和进流速度的变化特性进行了数值计算,分析了这些特性的流体力学机理.数值计算基于有限体积法,通过数值求解螺旋桨周围三维黏性不可压缩流场RANS方程... 采用计算流体力学方法,对某典型5叶调距桨锁轴工况拖桨阻力以及相应的水动力矩随螺距和进流速度的变化特性进行了数值计算,分析了这些特性的流体力学机理.数值计算基于有限体积法,通过数值求解螺旋桨周围三维黏性不可压缩流场RANS方程来模拟螺旋桨在各种工况下的流动特性.计算结果表明:来流速度相等时该调距桨在最大正车螺距时拖桨阻力最大,其幅值约占同航速下船体阻力的80%,水动力矩也最大;在最大倒车螺距时拖桨阻力最小,其幅值约占同航速下船体阻力的50%,水动力矩比最大正车螺距时显著减小;零螺距时拖桨阻力大小居中,而水动力矩最小,接近为零.上述结论可为船舶动力装置部分桨工况时联控曲线的设计和锁轴机构的设计提供理论参考. 展开更多
关键词 计算流体力学 调距桨 锁轴 附加阻力
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调距桨的舰船航速智能控制技术研究 被引量:8
14
作者 高键 姜长生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期157-161,共5页
在舰船综合运动控制过程中 ,对其航速的有效控制是提高舰船航行自动化程度的重要保证之一。以调距桨作为动力推进的舰船由于在操纵性、机动性、机桨匹配特性等方面明显优于采用定距桨的舰船 ,因此调距桨已得到较为广泛的应用。本文根据... 在舰船综合运动控制过程中 ,对其航速的有效控制是提高舰船航行自动化程度的重要保证之一。以调距桨作为动力推进的舰船由于在操纵性、机动性、机桨匹配特性等方面明显优于采用定距桨的舰船 ,因此调距桨已得到较为广泛的应用。本文根据调距桨动力推进特点 ,采用模糊控制及神经网络技术 ,构造了一种航速智能控制系统 ,仿真结果表明 ,该控制结构简单、鲁棒性强、控制性能良好。 展开更多
关键词 调距桨 舰船 航速 智能控制 模糊控制 神经网络
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可调螺距螺旋桨舰船船-机-桨优化匹配 被引量:6
15
作者 肖冰 石爱国 +1 位作者 余力 万林 《舰船科学技术》 北大核心 2007年第6期34-37,共4页
近年来,我国装备调距桨的舰船越来越多,但在调距桨的实际使用过程中还存在着船-机-桨难以全面实现优化匹配的情况,从而不能发挥调距桨的优势。基于船-机-桨的关系,结合调距桨的特点,提出了调距桨舰船任意负载下的最大允许航速以及减小... 近年来,我国装备调距桨的舰船越来越多,但在调距桨的实际使用过程中还存在着船-机-桨难以全面实现优化匹配的情况,从而不能发挥调距桨的优势。基于船-机-桨的关系,结合调距桨的特点,提出了调距桨舰船任意负载下的最大允许航速以及减小油耗的计算方法,为该类舰船实现船-机-桨的优化匹配提供了参考。 展开更多
关键词 调距桨 船-机-桨 优化匹配
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可调螺距桨水动力性能预报及参数影响分析 被引量:2
16
作者 王国亮 王超 +1 位作者 乔岳 黄胜 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期42-49,共8页
为了研究可调螺距桨调距过程中几何参数对水动力性能的影响规律,采用坐标变换原理模拟调距过程和桨叶剖面的畸变,并结合面元法理论对调距桨的水动力性能进行预报.首先将JDC7704桨在初始螺距下水动力参数的计算值与敞水实验值进行对比,... 为了研究可调螺距桨调距过程中几何参数对水动力性能的影响规律,采用坐标变换原理模拟调距过程和桨叶剖面的畸变,并结合面元法理论对调距桨的水动力性能进行预报.首先将JDC7704桨在初始螺距下水动力参数的计算值与敞水实验值进行对比,验证了文中数值方法的准确性;之后在变调距角下,分析了初始设计进速系数、纵倾角、侧斜角、盘面比以及毂径比几个参数对调距桨水动力性能的影响.结果表明:水动力转叶力矩受设计进速、纵倾角、侧斜角、盘面比变化的影响十分明显;调距工况变化时,转叶力矩所受影响的程度及其趋势也会发生变化. 展开更多
关键词 水动力性能 可调螺距桨 面元法 几何参数
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翼滑艇可调桨智能推进系统最佳控制参数组合综合优化计算方法研究 被引量:3
17
作者 杨松林 周玉龙 季加文 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第2期60-64,共5页
本文建立了以可调桨作为翼滑艇的推进器、综合考虑航行快速性和航速控制特性的智能推进系统最佳控制参数组合优化计算的数学模型,在VC++平台上编制了采用遗传算法优化求解的计算软件。综合优化计算结果表明:运用遗传算法能很好地完成对... 本文建立了以可调桨作为翼滑艇的推进器、综合考虑航行快速性和航速控制特性的智能推进系统最佳控制参数组合优化计算的数学模型,在VC++平台上编制了采用遗传算法优化求解的计算软件。综合优化计算结果表明:运用遗传算法能很好地完成对该数学模型优化计算,该软件也可应用于以可调桨作为翼滑艇的推进器、综合考虑航行快速性和航速控制特性的智能推进系统初步优化设计及其系统分析。 展开更多
关键词 翼滑艇 可调桨 推进系统 遗传算法 优化计算
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调距桨典型调距机构机械效率及灵敏度分析 被引量:1
18
作者 彭利坤 宋飞 +1 位作者 尹日建 李辉 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第4期24-28,共5页
以调距桨调距机构为研究对象,采用低副原理、功能原理、基点法等建立曲柄连杆、曲柄滑块和曲柄销槽3种典型调距机构机械效率及灵敏度的数学模型。结合实例计算,对比分析3种机构的机械效率及灵敏度特性。利用UG软件建立3种调距机构的三... 以调距桨调距机构为研究对象,采用低副原理、功能原理、基点法等建立曲柄连杆、曲柄滑块和曲柄销槽3种典型调距机构机械效率及灵敏度的数学模型。结合实例计算,对比分析3种机构的机械效率及灵敏度特性。利用UG软件建立3种调距机构的三维模型,并对模型进行动力学仿真,仿真结果验证了数学模型的准确性。对比研究3种机构可为调距桨调距机构选型设计提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 调距桨 调距机构 灵敏度 机械效率 UG
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基于数值计算的调距桨桨叶强度校核方法 被引量:3
19
作者 汪宏 曾志威 曾志波 《中国舰船研究》 2014年第5期53-59,共7页
针对复杂的螺旋桨几何外形和载荷分布,为解决其强度校核问题,首先,采用单向流固耦合CFD方法和有限元方法对螺旋桨的结构强度进行计算分析,通过与文献推荐的安全系数进行比较,验证了该方法的合理性;然后,采用此方法对设计的调距桨在设计... 针对复杂的螺旋桨几何外形和载荷分布,为解决其强度校核问题,首先,采用单向流固耦合CFD方法和有限元方法对螺旋桨的结构强度进行计算分析,通过与文献推荐的安全系数进行比较,验证了该方法的合理性;然后,采用此方法对设计的调距桨在设计工况和系柱工况进行强度校核,同时与校核规范进行比较。结果表明,和现有的强度校核规范相比,此方法能提供更多的调距桨结构强度信息。该方法是先求解RANS方程来获取桨模表面的水动力压力系数,然后划分实桨的有限元模型,再把压力系数插值到有限元网格节点上计算得到实桨表面的水动力载荷,同时施加离心力,求解得到最大等效应力和应变,从而计算得到安全系数,可为调距桨的强度研究提供一种数值计算手段。 展开更多
关键词 调距桨 强度 压力系数 水动力载荷 有限元法
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可调桨船舶主推进装置运行工况优化研究 被引量:4
20
作者 詹志刚 顾宣炎 《船海工程》 2001年第4期39-43,共5页
将航行工况当作变量之一 ,分别建立了主推进装置耗油量最小和推力最大时的优化控制程序的数学模型 ;在对模型特性分析之后编制了有关参数的回归计算程序和模型求解程序 ,并应用于某装配了可调桨装置的消防船 ,表明软件具有一定的实用性。
关键词 可调浆船舶 主推进装置 运动工况 控制程序 优化 计算 数学模型
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