船舶机电设备综合可靠性试验技术研究综述

首先,阐述了船舶机电设备综合应力特征及其耦合效应,包括温湿度-振动、温湿度-盐雾、振动-摇摆、工作载荷-综合环境等耦合,表明可靠性试验中综合应力耦合的必要性;其次,概述了国内外综合试验装置研制情况,包括三综合、四综合试验装置,振动-摇摆试验装置,工作载荷-综合环境试验装置,了解到现有综合应力试验设备已不能满足船舶机电设备真实环境模拟的要求;最后,梳理、对比了温湿-振动、温湿-盐雾、摇摆-振动和工作载荷-综合环境可靠性试验方法研究现状,并以船舶离心泵为对象,模拟离心泵实船服役环境,提出了一种适用于船舶机电设备的可靠性试验技术方案,为后续建立船舶机电设备综合可靠性试验标准提供了参考。

基于船舶振动环境应力的机电设备全寿命仿真与试验技术

振动环境应力是影响船舶典型机电设备的寿命的关键因素之一。在得到船舶典型机电设备振动环境应力的应力剖面之后,通过仿真分析软件对设备进行建模,开展机电设备的全寿命振动试验环境应力剖面研究和加速试验仿真分析,获取最优振动环境试验应力剖面;然后,通过开展现场加速环境试验,对振动环境应力剖面进行比对、验证;最后,结合计算机仿真技术,不断优化加速环境试验应力剖面,从而形成船舶典型机电设备全寿命期振动试验技术和方法。

基于有限元模型的橡胶减振元件性能研究及失效分析

介绍了橡胶减振器Mooney-Rivlin本构关系描述的橡胶材料的非线性弹性特性。通过有限元模型的建立,对减振器静态刚度特性和动态刚度特性进行了研究,得出了减振器刚度失效判据和硬度失效判据。

基于FPGA的振动信号在线分析与数据压缩方法

针对长时间持续监控振动工况下大数据量存储容量有限的问题,基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)构建了一种振动信号在线倍频程处理系统,该系统可以在长时间的监测条件下,对庞大的监测数据进行压缩。经实际工况运行测试与倍频程分析表明,振动数据被大幅压缩,压缩比可达1/420。

橡胶隔振器寿命预测及加速试验研究进展

介绍了橡胶材料的疲劳失效形式及影响橡胶材料抗疲劳性能的因素,总结了基于撕裂能和基于S-N曲线的橡胶材料疲劳寿命预测方法,阐明了橡胶隔振器加速试验研究的现状,展望了未来值得研究的方向。

三自由度摇摆台控制系统设计

介绍一种新型的摇摆台系统,采用并联结构、电机驱动、半闭环和全闭环组合控制的方式,满足了静态定位精度高、连续摇摆运动平滑和高带载能力的要求.在这一系统的设计中,利用运动控制卡、伺服电机和高精度光电编码器构建了半闭环和全闭环组合控制系统,设计了点动和连续转动两种运动模式下的控制方案.为方便用户操作和监控摇摆台实际运动情况,利用运动控制卡和数字I/O卡控件,用VB.NET设计了计算机显示及监控软件,界面方便、友好.

四通道VXI高速数据采集模块仪器驱动程序的设计

针对目前ＶＸＩ数据采集模块速率极低的现状，研制了四通道ＶＸＩ高速数据采集模块．结合模块硬件工作原理，利用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋６．０设计了动态链接库 ＤＬＬ和 Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ６．０开发软面板。

双波冲击机在减振器冲击试验中应用的可行性分析

简单介绍了冲击试验机的发展概况,重点讨论了双波冲击机的优越性及其在橡胶减振器等船舶设备冲击试验中应用的可行性。利用现有双波冲击机中正波和负波发生系统的数学模型,数值仿真了冲击机的输出波形特征。分析了双波冲击机的试验条件,计算了冲击机在空载工况下的冲击响应谱。仿真结果表明,双波冲击机的冲击响应谱在允许误差范围内,冲击机输出波形符合标准,可以用于冲击试验。

一种新的三自由度摇摆台位置逆解及仿真

介绍了摇摆台机构的一般特点,在分析了一种三自由度并联摇摆台的基础上指出其存在的主要问题是不能完全克服附加运动的产生,以及台面姿态角与支撑杆位置换算关系复杂,不利于进行全闭环控制。提出了一种新的三自由度摇摆台结构,并进行了空间姿态位置解算。计算发现,特殊的结构设计克服了摇摆台在横摇、纵摇旋转时的附加运动;回转运动的分离控制在减少了电动缸数量的同时也简化了控制方法。并且,直接安装角位移测试装置能测出摇摆台面的姿态角,便于进行闭环控制,这些都能提高位置精度。最后,进行数值计算并在Matlab中进行了仿真,结果表明,利用上述算法计算的摇摆台轨迹与实际运动情况一致,对摇摆台的运动控制具有直接的应用价值。

两轴摇摆台误差补偿系统设计

解算了两轴摇摆台的位姿,分析了影响定位精度的原始误差,设计了基于BP神经网络学习方法的误差补偿系统,最后将该补偿系统应用于摇摆台机构,有效改善了机构的运动精度.

深海采矿船可靠性与安全性分析设计技术研究进展

针对深海采矿船舶可靠性与安全性分析设计,文章概述了其基本特点;围绕作业环境任务分析C-C锰结核区等区域自然环境特征,总结33种主要自然环境应力及振动、冲击等诱发环境应力因素特点;基于统计资料提出固有可用度、使用可用度和平均故障间隔时间(MTBF)等指标建议值;通过分析国际海底管理局、美国船级社等机构规范建议,指出可靠性与安全性设计可借鉴部分及规范适应性需要注意的方面,并对总体可靠性安全性和关键系统可靠性安全性研究进展进行讨论,指出了可靠性安全性需重点解决的5个方面问题。

离线船舶机电设备振动采集仪系统设计

设计了离线振动采集仪的硬件系统,通过对传感器电源模块的进行了节电控制设计,优化振动信号的采集策略和采集节奏,提出了振动信号数据处理和存储方法,实现了无人关注下自主对船舶机电设备振动信号连续近百天的采集任务。应用结果显示,采集仪系统结果准确可靠,实现了全工况的实船振动数据的采集设备。

带分布式动力吸振器基座振动传递特性研究

在弹性梁上等间距安装吸振器,构建带分布式动力器的基座系统,建立了Euler梁-吸振器-弹性支承耦合系统的力学模型。给出了子结构的导纳矩阵,推导了基座的动态特性传递方程,得到了基座系统的力传递率表达式,并详细讨论了系统参数对基座减振性能的影响。搭建了带分布式吸振器基座系统实验平台,对电阻应变式力传感器进行了标定,测试了基座的力传递率特性。数值仿真与实验测试结果均表明,带分布式动力吸振器基座在低频取得了优越的减振效果。