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浸水条件下巴氏合金推力轴承摩擦学特性研究
1
作者 周新聪 尹宗奇 +5 位作者 黄健 欧阳武 闫子扬 王瑞璞 刘骁 陶辉 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
船舶在航行时,爆炸、触礁和搁浅等事故可能造成舱室破损导致润滑系统浸入海水。为探究浸水条件下巴氏合金推力轴承的摩擦学特性,以船用锡基巴氏合金(ZSnSb12Cu6Cd1)与42CrMo为研究对象,探究润滑系统在浸水条件下对巴氏合金的摩擦学性能... 船舶在航行时,爆炸、触礁和搁浅等事故可能造成舱室破损导致润滑系统浸入海水。为探究浸水条件下巴氏合金推力轴承的摩擦学特性,以船用锡基巴氏合金(ZSnSb12Cu6Cd1)与42CrMo为研究对象,探究润滑系统在浸水条件下对巴氏合金的摩擦学性能影响。首先,对浸水的润滑油进行乳化表征试验,通过流变仪进行测量,获得油水混合物的黏度-温度曲线。然后,通过摩擦磨损试验,分析不同含水率的润滑油对巴氏合金摩擦因数与磨损体积的影响规律,同时使用激光共聚焦扫描显微镜观测巴氏合金磨损表面并探究其在不同浸水润滑条件下的磨损机制。结果表明:船用柴油CD40浸水后乳化液的黏度随着水浸入质量的增加呈上升趋势;与纯油润滑工况对比,浸水后巴氏合金推力轴承的摩擦因数和体积磨损量均增大,且在海水润滑条件下,巴氏合金推力轴承在机械剪切的作用下发生异常磨损,在相同推力条件下的摩擦因数和体积磨损量增大了7.61倍和505.63倍。 展开更多
关键词 推力轴承 巴氏合金 浸水环境 黏度-温度关系 摩擦和磨损
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基于虚拟电压矢量模型预测转矩的船舶推进电机控制研究 被引量：1
2
作者 张聪 周永健 +3 位作者 黄健 殷紫栋 欧阳武 周新聪 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期98-105,共8页
针对船舶电力推进系统中六相永磁同步电机所采用传统直接转矩控制技术(DTC)仅采用最外围电压大矢量,会产生较大谐波电流并导致转矩波动大的问题,提出基于虚拟电压矢量合成的模型预测转矩控制策略(V-MPTC),利用α-β子空间中同向的大矢... 针对船舶电力推进系统中六相永磁同步电机所采用传统直接转矩控制技术(DTC)仅采用最外围电压大矢量,会产生较大谐波电流并导致转矩波动大的问题,提出基于虚拟电压矢量合成的模型预测转矩控制策略(V-MPTC),利用α-β子空间中同向的大矢量和中矢量与z_(1)-z_(2)子空间中反向的小矢量和中矢量恰好对应原理,通过适当地调节一个PWM周期内大矢量和中矢量的占空比,可以使z_(1)-z_(2)子空间中的合成电压矢量幅值为0,实现对电机谐波电流和转矩脉动的抑制。同时为了便于硬件系统实现,进行电压矢量中心化以及采取提前2步的预测方法。仿真结果表明,采用V-MPTC控制策略使系统响应速度有所提高,启动转速超调降低,转矩脉动从0.15 N·m降至0.04 N·m,谐波畸变率从68.92%降至10.85%,验证了该方法在船舶电力推进系统中可提高其控制性能。 展开更多
关键词 船舶电力推进 模型预测转矩控制 谐波电流抑制 电压矢量
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基于AUV的波浪能发电技术研究现状与展望 被引量：4
3
作者 孙涛 赵江滨 +1 位作者 严新平 许朋朋 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第4期24-28,65,共6页
针对自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)深远海作业的能源供给问题,提出应用波浪能的解决方案,总结波浪能发电应用于AUV中的研究现状,包括波浪能航行器随体发电及AUV波浪能水下坞站技术。对AUV波浪能发电所面临的挑战... 针对自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)深远海作业的能源供给问题,提出应用波浪能的解决方案,总结波浪能发电应用于AUV中的研究现状,包括波浪能航行器随体发电及AUV波浪能水下坞站技术。对AUV波浪能发电所面临的挑战进行探讨与展望。通过对与波浪能发电技术相关的能量转换、存储、装置可靠性及控制技术等关键问题作进一步的研究,为波浪能在小型无人海洋航行器能源供给方面的研究提供有益的参考。 展开更多
关键词 自主式水下潜器 能源供给 波浪能随体发电 AUV波浪能水下坞站
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碳钢和不锈钢在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀研究现状 被引量：2
4
作者 陈杨嵋 贺小燕 +2 位作者 黄谦 熊汉桢 白秀琴 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期15-27,70,共14页
微生物腐蚀(Microbiological Induced Corrosion,MIC)带来的危害占海洋腐蚀危害的20%。微生物腐蚀是指由于微生物的生命活动及其代谢产物与金属材料相互作用,影响腐蚀反应的阴极和阳极过程所引发的腐蚀现象,已成为海运业面临的重大技术... 微生物腐蚀(Microbiological Induced Corrosion,MIC)带来的危害占海洋腐蚀危害的20%。微生物腐蚀是指由于微生物的生命活动及其代谢产物与金属材料相互作用,影响腐蚀反应的阴极和阳极过程所引发的腐蚀现象,已成为海运业面临的重大技术难题,研究海洋微生物腐蚀对推进我国海洋事业的发展有重要意义。金属材料微生物腐蚀包括全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀的危害更大,而点蚀被认为是危害最大的局部腐蚀形式。海洋微生物种类繁多,本文聚焦于硫元素的参与者硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing Bacteria,SRB)、铁元素的参与者铁还原细菌(Iron-reducing Bacteria,IRB)和铁氧化细菌(Iron-oxidizing Bacteria,IOB)所引发的微生物点蚀问题,包括由细菌不均匀的生物膜与腐蚀产物膜以及细菌本身的特性引起的点蚀。以广泛应用于海洋平台和船舶的碳钢和不锈钢为对象,分析其在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀状况,从腐蚀形貌和腐蚀产物两方面对比了碳钢、不锈钢在不同细菌体系中的腐蚀差异,腐蚀形貌分析包括腐蚀产物形貌和去除腐蚀产物后金属表面形貌的分析,腐蚀产物分析主要聚焦于金属材料表面不同成分与含量的变化。从代谢产物理论、氧浓差电池作用理论阐释了碳钢和不锈钢的点蚀机理,指出微生物点蚀研究需要综合考虑多种因素,包括多菌种的相互作用和多种环境因素对金属材料的点蚀影响,以及微生物对耐蚀金属材料的点蚀影响等。 展开更多
关键词 微生物点蚀 碳钢 不锈钢 腐蚀形貌 点蚀机理
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船舶表面微结构防污技术研究进展 被引量：8
5
作者 楼彤 白秀琴 +1 位作者 袁成清 杨宗澄 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期102-113,共12页
海洋污损生物对船壳浸水表面的危害十分严重,基于表面微结构的防污技术是一种绿色防污方法,不会对海洋生态环境造成任何危害,近些年来得到了重点研究。文中分析了自然界中多种具有自清洁能力的动植物的表面微观结构特征;总结了表面微观... 海洋污损生物对船壳浸水表面的危害十分严重,基于表面微结构的防污技术是一种绿色防污方法,不会对海洋生态环境造成任何危害,近些年来得到了重点研究。文中分析了自然界中多种具有自清洁能力的动植物的表面微观结构特征;总结了表面微观结构防污机理研究方面的进展;阐述了几种现有的微观结构防污理论模型:ERI模型、纳米力梯度模型以及SEA模型。对当前常用的微米级结构、纳米级结构以及微纳复合结构的加工方法进行了综述;分析了目前微结构表面防污性能常用评价方法:实船试验方法、浅海浸泡试验方法、接触角试验方法、附着力测量试验方法以及生物附着试验方法。基于细菌、石莼孢子、硅藻和藤壶金星幼虫等典型海洋污损生物,对表面微结构的防污特性进行了分析,提出深入研究海洋污损生物的附着机理和表面微结构的防污机理,进而建立表面微结构的设计基准。多尺度微纳结构的快速精准加工和完善防污性能评价体系,是表面微结构防污发展中面临的难题和未来发展方向。 展开更多
关键词 生物污损 表面微结构 防污机理 微纳加工 防污性能
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绿色生物防污剂及控制释放技术研究进展 被引量：12
6
作者 赵相宽 白秀琴 袁成清 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第1期6-11,共6页
基于传统防污剂的毒性危害和释放不稳定性问题,聚焦于绿色生物防污剂和防污剂缓控释放技术,总结天然生物防污剂和人工合成防污剂近年来的相关研究进展。微纳米管控释技术、微胶囊包覆技术和温敏水凝胶控释技术在控释方面具有显著优势,... 基于传统防污剂的毒性危害和释放不稳定性问题,聚焦于绿色生物防污剂和防污剂缓控释放技术,总结天然生物防污剂和人工合成防污剂近年来的相关研究进展。微纳米管控释技术、微胶囊包覆技术和温敏水凝胶控释技术在控释方面具有显著优势,综述其最新进展,并给出未来开发绿色防污剂和新型防污剂控释技术方面的相关建议。 展开更多
关键词 绿色防污剂 控释技术 微纳米管 微胶囊包覆 温敏水凝胶
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基于激光熔覆的缸套表面梯度材料制备及其摩擦学性能研究
7
作者 刘永琪 袁成清 +1 位作者 饶响 郭智威 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期40-47,共8页
目的研究功能梯度材料对缸套表面的抗磨减摩作用,提升缸套-活塞环配副的摩擦学性能。方法通过激光打标机在缸套表面制备具有30°角规则纹理排布的凹槽,在凹槽内采用同轴送粉的方式熔覆镍含量不同的铁基粉末,分析熔覆合金层的金相组... 目的研究功能梯度材料对缸套表面的抗磨减摩作用,提升缸套-活塞环配副的摩擦学性能。方法通过激光打标机在缸套表面制备具有30°角规则纹理排布的凹槽,在凹槽内采用同轴送粉的方式熔覆镍含量不同的铁基粉末,分析熔覆合金层的金相组织,并利用往复式摩擦磨损试验机研究在一定载荷压力下功能梯度材料缸套的摩擦学性能。结果熔覆层金相组织呈现梯度排布,熔覆层与基体材料分子原子交互扩散形成良好的冶金结合。牌号为350、镍质量分数为4.2%、铁质量分数80%的粉末所制备的功能梯度材料,减摩效果最为明显,相比未经处理的对照组,平均摩擦因数降幅为25.4%,且该组在试验中接触电阻的平均值最大,相比对照组提升了63.45%。牌号为330、镍质量分数为9%、铁质量分数为70%的粉末制备的缸套,表面支撑指数最高为0.78,相比于未处理的对照组,增幅达到35%,且试验组活塞环经摩擦后,磨损量均小于对照组。结论制备了30°角分布的功能梯度材料,能使得缸套-活塞环摩擦学系统在工作过程中摩擦副的润滑油膜厚度更厚,且在运行过程中更稳定,以减少摩擦力和降低摩擦因数。同时,增强其支撑能力和储存润滑油的能力,使所制备的缸套摩擦因数显著降低。牌号为350的材料,改善摩擦学性能的效果最优。 展开更多
关键词 功能梯度材料 缸套-活塞环 激光熔覆 摩擦特性 金相组织
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大型邮轮压载水系统设计技术研究 被引量：3
8
作者 隆奇芮 郭智威 +1 位作者 白秀琴 袁成清 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第9期85-91,共7页
大型邮轮甲板上层建筑较多,重心较高,因其独特功能性对平稳性有很高的要求。压载水系统负责维护邮轮的稳性,对邮轮的安全航行有重要的影响。本文分析邮轮结构的特殊性要求及其系统组成。以VISTA邮轮为模板,研究邮轮压载水系统组成、实... 大型邮轮甲板上层建筑较多,重心较高,因其独特功能性对平稳性有很高的要求。压载水系统负责维护邮轮的稳性,对邮轮的安全航行有重要的影响。本文分析邮轮结构的特殊性要求及其系统组成。以VISTA邮轮为模板,研究邮轮压载水系统组成、实现原理、布置特点、基于安全返港下的设计原则和压载管径等参数的计算方法,为大型邮轮压载水系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 大型邮轮 压载水系统 安全返港
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特斯拉涡轮技术研究进展综述 被引量：5
9
作者 彭迪 袁成清 孙玉伟 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第3期12-19,共8页
作为一种利用流体冲击叶轮转动的动力机械结构体,涡轮机已被广泛用于发电、航空、航海等领域,传统涡轮机具有结构复杂、动力装置间容易产生泄漏等问题,使得特斯拉涡轮机因结构简单、制造公差要求相对较低、密封性能突出等特点重新回到... 作为一种利用流体冲击叶轮转动的动力机械结构体,涡轮机已被广泛用于发电、航空、航海等领域,传统涡轮机具有结构复杂、动力装置间容易产生泄漏等问题,使得特斯拉涡轮机因结构简单、制造公差要求相对较低、密封性能突出等特点重新回到研究者的视野,但是目前特斯拉涡轮机由于能量转换效率相对较低,还无法正式投入生产实践。本文综述了特斯拉涡轮机的发展现状,列举了国内外研究者在各个领域进行的特斯拉涡轮机取代传统涡轮机的探索性实验,总结了逐步完善的研究方法理论体系,综述了特斯拉涡轮机研究需要解决的关键问题,对特斯拉涡轮机的进一步研究提出了建议。 展开更多
关键词 特斯拉涡轮机 边界层效应 发动机 效率比
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海洋环境下金属材料微生物腐蚀研究进展 被引量：38
10
作者 田丰 白秀琴 +1 位作者 贺小燕 袁成清 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期182-196,共15页
海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船... 海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船舶与海洋平台涉及的微生物腐蚀及其与材料摩擦磨损的协同作用。在此基础上,重点综述了近年来碳钢、不锈钢与铜合金在海洋环境下的微生物腐蚀研究进展,包括溶解氧(DO)浓度、胞外聚合物(EPS)、生物膜微观形态等因素对碳钢MIC的影响,不锈钢在MIC过程中钝化膜与Cr元素化合物形态与含量变化,微生物抵抗Cu离子毒性机制以及铜合金在MIC过程中出现的脱合金成分腐蚀。对比了碳钢、不锈钢与铜合金表面在MIC中由生物膜、腐蚀产物与钝化膜形成的复合表面层结构差异。并从阴极去极化理论与微生物电化学腐蚀理论的角度解释了MIC,总结了两种理论间的关联性与局限性,指出了一些亟待解决的问题。 展开更多
关键词 海洋环境 微生物腐蚀 金属材料 表面层结构 摩擦磨损
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基于仿生的水润滑尾轴承材料自润滑性能研究 被引量：8
11
作者 郭智威 袁成清 +2 位作者 刘爱学 姜松 陶威 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期124-128,140,共6页
水润滑尾轴承是船舶推进系统的重要支撑部件,其性能的优劣对船舶航行的快速性、安全性、隐蔽性、经济性等有着重要的影响。但是水润滑尾轴承在低速工作状态下难以保证其良好的润滑性和平稳性。从仿生学的角度,介绍仿生结构的应用现状。... 水润滑尾轴承是船舶推进系统的重要支撑部件,其性能的优劣对船舶航行的快速性、安全性、隐蔽性、经济性等有着重要的影响。但是水润滑尾轴承在低速工作状态下难以保证其良好的润滑性和平稳性。从仿生学的角度,介绍仿生结构的应用现状。重点分析铁犁木的成分与表面微结构,探索其自润滑机制。初步制备基于铁犁木性能的仿生材料并进行简单的性能分析,以期在改善水润滑尾轴承的性能方面有更进一步的突破,为水润滑尾轴承的减磨以及润滑性能提升设计提供思路。 展开更多
关键词 水润滑尾轴承 仿生自润滑 材料成分 表面微结构
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FTIR光谱在润滑油污染物定量监测中的应用研究 被引量：5
12
作者 李婧 田洪祥 +2 位作者 孙云岭 明廷锋 盛晨兴 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3459-3464,共6页
柴油机润滑油在使用过程中,会受到水份、柴油或冷却液等的污染,受高温或燃烧室气体的作用还会产生氧化、硝化、磺化等产物,严重时,这些污染和产物可导致装备的失效。在用润滑油分析能可靠地反映其工作状态,从而确定最佳换油时机和故障源... 柴油机润滑油在使用过程中,会受到水份、柴油或冷却液等的污染,受高温或燃烧室气体的作用还会产生氧化、硝化、磺化等产物,严重时,这些污染和产物可导致装备的失效。在用润滑油分析能可靠地反映其工作状态,从而确定最佳换油时机和故障源,以避免柴油机在使用过程中产生异常磨损及腐蚀等问题。目前的传统方法,是用卡尔菲休法测定石油产品中水份,气相色谱法测定柴油机油中的柴油稀释剂,因分析时间长和费用高等因素影响其普及应用。傅里叶红外(FTIR)光谱法从分子水平分析润滑油,从而能更有效地监测在用油,由于光谱的复杂性,目前尚不普及。通过在实验室条件下配置多种污染程度的油液样,分别为润滑油含水份百分比浓度为0.11%,0.22%,0.44%和0.88%的油样;润滑油在230℃下的氧化时间为299,323,371和395h的油样;润滑油被柴油稀释的质量百分比浓度为1.5%,3%,6%和12%的油样;润滑油含乙二醇质量百分比浓度为0.1%,0.2%,0.4%和0.8%的油样,包括配置的润滑油油样共计20个。实验采用安捷伦Agilent Cary 630红外光谱仪,使用100μm厚的液体池,防潮ZeSe型配置的光谱范围为4 000~650cm-1。分析了所有油样,获得了FTIR光谱图,确定了水、氧化产物、柴油、乙二醇污染所对应的特征波段范围分别为3 150~3 500,1 670~1 800,745~755和1 030~1 100cm-1;监测参数包括特征波段的实测中心点、左边界、右边界、左基线、右基线等。建立了一种在用润滑油污染物定量分析模型,通过水份、柴油、乙二醇的污染比例和峰面积,在230℃下的氧化时间与峰面积分别建立拟合方程,水、柴油、乙二醇含量百分比与对应峰面积的相关系数分别为0.977 9,1.000 0和0.989 5,氧化时间与对应峰面积的相关系数为0.999 6。分析计算预测值与实际值的相对误差可知:水份和乙二醇在含量大于0.2%时,预测的最大相对误差为10%;氧化时间和柴油预测值的最大相对误差为1%。通过按比例稀释,可对在用油进行监测,对3个日常工作的实际油样进行FTIR光谱分析。结果表明:一个油样的水份含量为0.38%,已经超过标准;一个油样的燃油稀释为19%,已经超标;另外一个油样正常。水份超过标准门阈值的油样经卡尔菲休法测量,其相对误差为4.6%。燃油稀释超过标准的油样经黏度测量,其相对值变化同样超过了标准要求,即在判断润滑油是否需要换油方面是一致的。利用FTIR光谱法分析在用润滑油,选定适当的吸收峰,并计算吸收峰的面积,借助于已经建立的拟合公式,可快速可靠地监测在用油的污染种类及程度,该方法可在一定程度上满足工程需要。 展开更多
关键词 在用润滑油 工况监测 FTIR光谱 船用柴油机 燃油稀释
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基于摩擦学的船舶动力系统能效提升研究 被引量：10
13
作者 袁成清 白秀琴 +1 位作者 郭智威 严新平 《船海工程》 北大核心 2016年第1期91-98,102,共9页
从船舶能效提升的角度分析船舶柴油机缸套-活塞环、艉轴承等船舶关键摩擦部件的磨损控制技术,以及船体表面仿生、新材料等的节能减阻技术,分析构建船舶动力能效、船体表面阻力和航速的协同与调控体系,为船舶动力系统的能效提升提供必要... 从船舶能效提升的角度分析船舶柴油机缸套-活塞环、艉轴承等船舶关键摩擦部件的磨损控制技术,以及船体表面仿生、新材料等的节能减阻技术,分析构建船舶动力能效、船体表面阻力和航速的协同与调控体系,为船舶动力系统的能效提升提供必要的理论依据和解决方法。 展开更多
关键词 船舶动力系统 能效提升 摩擦学
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摩擦磨损试验机极地低温环境的模拟研究 被引量：4
14
作者 杨琨 王霞 +1 位作者 王进平 孙鑫未 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期85-90,共6页
为模拟极地甲板机械摩擦性能实验所需的低温环境,利用德国Julabo专家型超低温加热制冷循环器FP89-HL作为冷源,使用轻盈坚固的铝合金制作为腔体,研制出了分别用于往复摩擦磨损试验机和旋转销盘摩擦磨损试验机的两种低温腔.建立了腔空气... 为模拟极地甲板机械摩擦性能实验所需的低温环境,利用德国Julabo专家型超低温加热制冷循环器FP89-HL作为冷源,使用轻盈坚固的铝合金制作为腔体,研制出了分别用于往复摩擦磨损试验机和旋转销盘摩擦磨损试验机的两种低温腔.建立了腔空气流动与换热的物理和数学模型,并运用FLUENT软件进行模拟仿真.实验结果表明:在环境温度为18℃条件下,往复式低温腔内最低温度可达-64℃,旋转式低温腔内最低温度达-70℃,且仿真结果与腔体测温实验结果吻合良好.将低温循环系统与摩擦磨损试验机相结合进行低温摩擦磨损环境的设计、模拟和实现,拓宽了摩擦磨损试验机的工作温度范围,相比于传统的仅对试样冷却的低温摩擦磨损试验机而言,通过环境冷却模拟真实的低温摩擦工况具有更加接近实际工作条件的优势. 展开更多
关键词 甲板及上层建筑 极地航行 摩擦实验 低温腔 FLUENT仿真
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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 被引量：2
15
作者 李哲 欧阳武 +2 位作者 汪盛通 何涛 王斌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1326-1334,共9页
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... 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。 展开更多
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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润滑油冷却液污染的拉曼光谱检测方法研究 被引量：1
16
作者 李婧 明廷锋 +2 位作者 孙云岭 田洪祥 盛晨兴 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期817-821,共5页
对船舶柴油机而言,润滑油常受到冷却液的污染,引起润滑油劣化变质,从而导致其功能失效。冷却液的主要成分是水、乙二醇及少量的防腐蚀、抗穴蚀、消泡沫等添加剂。将拉曼光谱用于检测润滑油被冷却液污染的浓度,是一种针对复杂混合物的拉... 对船舶柴油机而言,润滑油常受到冷却液的污染,引起润滑油劣化变质,从而导致其功能失效。冷却液的主要成分是水、乙二醇及少量的防腐蚀、抗穴蚀、消泡沫等添加剂。将拉曼光谱用于检测润滑油被冷却液污染的浓度,是一种针对复杂混合物的拉曼光谱检测问题,单个拉曼峰强度的定量分析方法无法满足浓度的定量检测。为此,将拉曼光谱分析和LSTM神经网络数据挖掘方法应用于检测润滑油冷却液污染的浓度。在实验室条件下,配制了冷却液污染浓度为2%,1.5%,1%,0.5%,0.25%和0%的柴油机润滑油油样,对每个油样取样50次,并进行拉曼光谱分析,共获得300个拉曼光谱数据,随机抽取其中80%的数据作为神经网络训练样本,剩余20%的数据作为测试样本,拉曼光谱样本数据的光谱范围为300~2000 cm^(-1);对数据进行预处理,包括采样、拟合、离散点平均梯度估计等;构建训练样本集,将LSTM神经网络和多层全连接层(FC)结合,建立4种不同的神经网络模型结构;得到其在训练集和测试集上的平均误差曲线、测试集上的检测准确率曲线。分析结果表明,FCs,LSTM-FCs-1,LSTM-FCs-2和LSTM-FCs-3等4种神经网络模型,检测准确率分别为96.7%,93.3%,98.3%和83.3%。选取任意1%的波数点,加入幅值随机正负变化1%的噪声之后,4种神经网络模型的检测准确率分别为88.3%,90.0%,96.7%和78.3%。可见,相比于其他3种神经网络结构模型,LSTM-FCs-2模型更适用于进行润滑油冷却液污染的定量估计,加噪后最高准确率仍可以达到96.7%,鲁棒性优于其他三种模型。拉曼光谱结合LSTM网络中的LSTM-FCs-2模型,应用于冷却液污染浓度分别为0.2%和0.4%的实际油样检测,相对误差分别为5.0%和7.5%,结果表明该方法可用于在用润滑油冷却液污染浓度的检测。 展开更多
关键词 拉曼光谱 柴油机润滑油 神经网络 定量估计 冷却液污染
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考虑粗糙度的船舶水润滑高分子轴承弹流润滑性能研究 被引量：3
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作者 杨浩 欧阳武 +1 位作者 金勇 邹群 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期45-50,共6页
为了揭示表面粗糙度对船舶水润滑高分子材料轴承润滑性能的影响规律,开展水润滑轴承弹流混合润滑理论研究;建立考虑内衬材料粗糙度和弹性变形的水润滑轴承混合润滑模型,并对模型进行仿真验证;分析内衬粗糙峰对水膜厚度、水膜压力分布和... 为了揭示表面粗糙度对船舶水润滑高分子材料轴承润滑性能的影响规律,开展水润滑轴承弹流混合润滑理论研究;建立考虑内衬材料粗糙度和弹性变形的水润滑轴承混合润滑模型,并对模型进行仿真验证;分析内衬粗糙峰对水膜厚度、水膜压力分布和承载能力的影响规律。研究结果表明:在转速增大的过程中,内衬粗糙度的增大会减缓水膜厚度的增幅比,使轴承需要更高的转速来进入流体动压润滑状态;减小轴承内衬粗糙度能有效降低轴承起飞转速,加快轴承由混合润滑转变为流体动压润滑的过程,减小轴承与轴颈的局部接触,降低轴承异常振动噪声发生的可能性。研究结果揭示了内衬粗糙度变化对轴承润滑特性的影响机制,为水润滑轴承的优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 水润滑轴承 混合润滑 弹流润滑 表面粗糙度 起飞转速
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极端工况下不同水润滑轴承材料摩擦磨损性能对比研究 被引量：8
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作者 何奎霖 盛晨兴 +2 位作者 郭智威 孙玉伟 袁成清 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期54-58,73,共6页
在干摩擦工况下模拟水润滑膜严重破坏的极端情况,研究未经改性聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚醚醚酮(PEEK)3种材料在不同转速和载荷下的摩擦磨损性能。结果表明:干摩擦工况下UHMWPE材料具有优异的耐磨性和良好的自润... 在干摩擦工况下模拟水润滑膜严重破坏的极端情况,研究未经改性聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚醚醚酮(PEEK)3种材料在不同转速和载荷下的摩擦磨损性能。结果表明:干摩擦工况下UHMWPE材料具有优异的耐磨性和良好的自润滑性能,压力对摩擦因数影响比转速大;PTFE材料具有稳定的摩擦因数,压力和转速对摩擦因数影响明显,耐磨性较差;PEEK材料摩擦因数较大,且相对容易受转速和压力变化的影响,但具有良好的耐磨性能。综合分析,在极端工况下UHMWPE的适应能力最好,PEEK次之, PTFE最差。 展开更多
关键词 水润滑材料 尾轴承 干摩擦 摩擦磨损
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缸套-活塞环织构化耦合机理及减摩性能研究 被引量：8
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作者 缪晨炜 郭智威 +2 位作者 袁成清 许昌 盛晨兴 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期124-133,共10页
目的在工况恶劣的船舶柴油机中,运用表面织构技术提高缸套-活塞环的表面摩擦性能。方法选用实船上的两种缸套-活塞环材料M与W,加工成销盘样式,利用激光打标机在活塞环销上加工圆形凹坑织构,在缸套盘上加工沟槽织构。将未织构化缸套和活... 目的在工况恶劣的船舶柴油机中,运用表面织构技术提高缸套-活塞环的表面摩擦性能。方法选用实船上的两种缸套-活塞环材料M与W,加工成销盘样式,利用激光打标机在活塞环销上加工圆形凹坑织构,在缸套盘上加工沟槽织构。将未织构化缸套和活塞环与织构化缸套和活塞环互相配对,在RTEC多功能摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验。从摩擦系数、磨损量、磨损形貌、能谱等方面,进行光滑、单一织构与耦合织构减摩性能的对比分析。结果相比于未织构与单一织构化表面,两种材料的耦合织构均拥有最低的摩擦系数,其中M材料的减摩性能最高增强21.52%,W材料最高增强27.29%。耦合织构还拥有最低的磨损量,使M、W材料的抗磨损能力分别提高81.10%、36.14%。耦合织构能显著降低M、W材料磨损后的表面粗糙度,并提升其润滑油滞留能力。织构内部与接触面的Fe、C分布呈现区域性,在缸套表面磨痕处发现少量Cu元素。结论沟槽与凹坑织构的耦合作用能有效增强油膜的形成与稳定能力,沟槽与凹坑织构可储存磨屑,提升磨屑捕集效率,防止磨屑持续划伤表面。缸套材料中的Cu与耦合织构协同作用,吸附在表面磨痕处,形成软膜,提高承载能力,降低磨损与粗糙度。 展开更多
关键词 缸套-活塞环 表面织构 减摩抗磨 磨损形貌 耦合作用
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内燃机缸套-活塞环微织构设计与研究进展 被引量：10
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作者 苗嘉智 郭智威 袁成清 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期124-131,140,共9页
微织构作为一种良好的表面改性技术已经被广泛应用于改善发动机缸套-活塞环摩擦副的摩擦性能。以微织构的研究方向为依据,分析微织构改善缸套-活塞环表面润滑摩擦性能的作用机制,总结和阐述织构复合化、组合织构以及织构仿生化等方面的... 微织构作为一种良好的表面改性技术已经被广泛应用于改善发动机缸套-活塞环摩擦副的摩擦性能。以微织构的研究方向为依据,分析微织构改善缸套-活塞环表面润滑摩擦性能的作用机制,总结和阐述织构复合化、组合织构以及织构仿生化等方面的研究现状和进展,最后,指出表面织构研究中存在的不足和对下一步研究重点的展望。 展开更多
关键词 微织构 缸套-活塞环 摩擦 仿生摩擦 部分表面织构
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