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船舶轴系性能研究与艉轴承研制及其工程应用

发布时间:2015-12-14

船舶轴系性能研究与艉轴承研制及其工程应用

(2015年湖北省科技进步一等奖)

  以大型船舶轴系为研究对象,在国家自然科学基金、湖北省重点自然科学基金及其他科技项目的资助下,针对船舶大型化、智能化、专业化、安全节能与绿色环保发展进程中出现的轴系可靠性和稳定性等综合性能优化方面的关键科学问题与迫切技术需求开展了理论研究、装置研制、软件开发及尾轴承产品工程应用等系统工作,完善与发展了船舶轴系性能优化的理论与方法、技术与平台、测试手段与计算软件以及高性能轴承产品。其主要技术发明和科技创新点如下:

  1)发明了船舶轴系液压脉动加载系统和轴系与船体耦合方法,为船舶轴系失效、校中计算、轴承材料性能评定和轴系振动诊断提供了有效试验平台。

  2)发明了数字无线钢弦式和激光光电式扭矩、功率监测等装置,为船舶轴系校中的现场评定和航行中轴系运行工况在线监测提供了先进手段。

  3)建立了船舶轴系与船体变形多因素耦合的船舶推进系统动力学综合模型和三维轴系振型图的形成方法,开发了船舶轴系性能分析仿真平台,形成了多因素作用下的大型船舶轴系性能计算软件与规范,为船舶轴系性能设计优化提供了工具。

  4)建立了水润滑橡胶艉轴承弹流润滑模型并优化了其材料性能与结构,研制了低摩擦、低噪声、长寿命的新型艉轴承,为船舶轴系减振降噪和“绿色航运”提供了关键产品。

  获发明专利9项、实用新型专利7项、软件著作权6项、发表代表性论文60篇,成果被2部船检规范所引用。本成果在船舶轴系的最新优化理论与方法、先进试验技术与平台、高精度测量装置、高性能尾轴承产品和多功能计算软件等方面实现了系统创新,获直接经济效益19188.84万元,为推动我国船舶技术进步、增强行业竞争力、促进国民经济和国防建设发展做出了显著的贡献,具有重要的理论创新和工程应用价值。(见图1、图2)

  本成果由我校及中国船舶重工集团公司第七一九研究所、中国船级社上海规范研究所共同完成。

图1 TorqueD船用轴扭矩和功率在线监测仪

   

图2 船舶轴系性能综合试验平台

 

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