KZ28AS可控震源隔振气囊损坏原因分析

隔振气囊是可控震源上很重要的部件,其功能是向振动器传递下压力,缓冲因重锤振动而对底盘、车架造成的影响。本文对KZ28AS型可控震源隔振气囊的损坏原因进行了分析,并提出了改进方案。

船用柴油机隔振气囊压力自动监测系统设计

针对某型船用柴油机气囊隔振装置气压检测过程中只能依靠人工检测,现场操作难度大,无法做到及时、准确测量等问题,以单片机为核心设计了一套气囊压力自动监测系统,可以实时、准确的检测各个气囊的压力,并自动控制气囊压力在正常范围内。

基于神经网络的气囊隔振装置对中状态评估方法

[目的]针对现有轴系对中状态监测模型难以准确描述非线性、时变条件下对中状态的难题,提出一种基于神经网络模型的对中状态评估方法。[方法]首先,建立基于BP神经网络的对中状态预测模型,制定典型工况下的训练与测试数据获取方式,对数据进行移动平均降噪处理,并总结模型超参数的调整规律;然后,分别在小型及大型气囊隔振装置上开展试验研究。[结果]结果显示,建立的神经网络模型仅通过气囊压力数据,即可准确预测隔振装置的对中状态,且在不同型号的装置间有较强的通用性,预测误差小于0.5,对中预测准确度可达96.29%。[结论]所建立的模型不依赖系统参数,在小型和大型装置的对中状态预测中均表现良好,可为动力设备启动后的动态对中状态预测及轴系对中控制提供理论支撑.

船舶主机气囊隔振系统动态特性分析

提出了将气囊隔振器应用于船舶主机隔振,介绍了该隔振装置的特性,并进行了动力学分析。分析表明,气囊隔振系统能够大幅度减小主机激振力向船体基座的传递。在其他条件不变时,系统具有定常频率特性,各气囊压力的分布对系统固有频率、力传递特性没有影响,而对主机输出端的位移有一定影响,应该通过优化设计使联轴节的振动最小。

主机气囊隔振装置对中姿态控制算法研究

将气囊隔振装置应用于船舶主机能够大幅衰减振动向船体基座的传递,但同时也增大了主机与轴系对中控制的难度。在实现对中误差在线监测的基础上,根据气囊隔振装置的特点,提出一种对中调整最优控制算法,通过对气囊充放气调整,使主机恢复到对中状态。试验表明该控制算法能在快速收敛到对中精度的同时,实现载荷的优化分布。

气囊隔振装置对中扰动控制研究

将气囊隔振装置应用于船舶主机能大幅度衰减振动向船体的传递,但其主要难点之一是解决主机与轴系的适配性问题。主机运行过程中的各种对中扰动会增大主机的不对中量,对其进行控制是适配性研究的重要组成部分。根据气囊隔振装置的特点,提出通过气囊的充放气调整来抵消对中扰动的影响。在试验数据的基础上,分析了对中扰动控制的可行性并给出了控制方法。分析结果表明对中扰动控制能取得良好的效果。

船舶主机气囊隔振装置的对中可控性

建立了主机气囊隔振装置对中姿态响应线性化模型。在此基础上,将系统的对中可控性问题转化为对多元二次函数极值的求解问题,系统的各种故障模式对应不同的约束条件及目标函数。对几种典型故障下系统的对中可控性进行了仿真分析和试验研究,试验结果证明了该分析方法的有效性及准确性,其分析结论可为气囊隔振系统优化设计、可靠性分析等提供理论依据。

船舶主机气囊隔振系统对中控制的响应特性分析及算法研究

分析了气囊隔振装置的压力变化对主机对中姿态的影响,认为主机姿态控制的响应计算可进行线性化处理,并给出了满足线性计算精度要求的压力变化范围。在此基础上,提出一种新的优化控制算法,将气囊压力分布与对中姿态同时作为控制目标。在试验台架上验证了理论分析的正确性,控制算法使气囊压力与对中姿态两个指标均能快速收敛到精度范围,具有较高的控制精度。

双层气囊隔振装置多目标协同姿态控制方法

针对双层气囊隔振装置高精度姿态平衡控制需求,提出多目标协同姿态控制方法。通过建立双层隔振装置动力学模型、充放气控制等效作用力模型,建立了控制响应特性分析模型。并基于多目标满意优化方法建立了多目标协同姿态控制方法,使得双层气囊隔振装置能够较好地适应上下层气囊隔振装置姿态耦合,实现姿态平衡控制,并可有效抑制结构弹性变形对姿态平衡控制的影响。在双层气囊隔振装置上验证了该控制方法的可行性。该方法将用于某型船舶大型发电机组双层气囊隔振系统,实现双层气囊隔振装置柔性支撑状态下的姿态平衡控制。

低频非线性浮筏隔振装置设计及特性研究

低频振动噪声影响水下装备声隐身性能。在原气囊隔振装置基础上,通过结构改进设计,使得侧向气囊能够为系统提供负刚度,通过与垂向气囊并联,设计了一种新型非线性浮筏隔振装置,提升了隔振装置的低频隔振能力。新型隔振装置由“侧向气囊-万向节-垂向气囊”非线性隔振器组和浮筏组成。分析了侧向气囊为系统提供负刚度原理,建立了非线性浮筏隔振装置六自由度动力学模型,设计了新型隔振装置样机并开展了相关性能试验。理论分析和试验结果表明,新型非线性浮筏隔振系统垂向一阶固有频率约为原系统的50%,垂向隔振性能提升了约6 dB,侧向隔振性能与原系统相当。此外,也研究了非线性浮筏隔振系统的摇摆稳定性。研究结果表明,在重载情况下,新系统能够具备较好的摇摆稳定性。

船舶气囊隔振系统的可靠性研究

开展船舶气囊隔振系统的可靠性研究能够为其设计优化及运行维护提供理论支撑。本文根据船舶气囊隔振系统的结构特点,建立可靠性网络模型,并给出系统的可靠度计算及分析模型。详细讨论气囊隔振系统各组成部件、运行前检修维护措施对系统可靠度的影响,以及不同规模气囊隔振系统可靠度特点。分析结果表明:系统的气体管路对其可靠度影响最大,运行前对气体管路进行检修维护能够大幅提高系统可靠度和正常运行时间;对于大规模气囊隔振系统,由于承载能力余量较大,故系统可靠性较高,但其可靠度降低速度随运行时间逐渐变大。

SWATH型科考船柴油发电机组气囊隔振设计方案

小水线面双体船(small waterplane area twin-hull ship,SWATH)型科考船作为承担远洋深海科考任务的特种船舶,对船舶的水下辐射噪声和自噪声控制十分严格。为了控制SWATH型科考船自噪声,针对科考船上主要振动噪声源1 100 kW柴油发电机组采用气囊隔振技术,进行机组气囊隔振系统的设计和计算分析校核,并通过振动测试证明柴油发电机组气囊隔振设计方案具有良好隔振效果,可很好抑制振动源向船体的振动传递,从而降低全船自噪声。

船舶垂荡运动下转子-隔振系统的非线性动力学分析

为了分析船舶垂荡运动下气囊-浮筏隔振装置耦合转子系统的运动规律,建立了船体垂荡作用下具有气囊-浮筏隔振装置的转子-轴承系统动力学模型。采用数值方法对系统的稳态响应进行仿真计算,讨论了转子系统随转速变化的非线性动力学特性,以及气囊-浮筏隔振装置对转子系统振动的抑制效果。结果表明:随着转子转速的增加,转子系统的动力学响应出现拟周期、多分支拟周期以及混沌等复杂的非线性动力学现象。在较宽的转速范围内,气囊-浮筏隔振装置能够有效抑制转子系统的振动,并能滞后和限制转子进入混沌状态。

震源平板扰动对地震采集信号的影响

在地震资料采集过程中,可控震源激发信号的品质将随着地表的复杂化而发生劣化,并且震源在扫描时间段外平板产生的扰动亦会对采集信号产生不同程度的影响。本文介绍了震源平板升降冲击和平板链条拉紧状态产生扰动对采集信号的影响,分析了扰动产生的原因及注意事项。

船用永磁推进电机基座安装及焊接变形控制

以某船永磁推进电机为研究对象,阐述其基座改装工作中的重难点。通过设计制作推进电机基座定位工装,提高基座安装精度,并采用科学合理的施工流程及焊接变形控制措施,进一步提高该永磁推进电机基座的装配精度,最大程度地减少基座平面的人工研磨量。

1100 kW柴油发电机组电控空气悬架系统设计

针对小水线面双体科考船llOOkW已有的柴油发电机组气囊隔振系统仅对气囊充气进行控制,可能造成隔振装置姿态偏移过大、损坏橡胶接管及金属波纹管等设备的问题,根据气囊充放气控制原理,设计一套电控空气悬架系统,依据隔振装置姿态自动对气囊进行充放气。试验验证表明,所设计的电控空气悬架系统成功实现了对气囊的自动充放气控制,能够保证隔振装置姿态偏移保持在±1 mm以内。

基于结构适应的船体变形对中偏移自愈调控方法的研究

针对传统船舶主机对中控制方法并未考虑船体变形引起轴系对中偏移的不足,提出一种对中偏移补偿控制自愈调控方法。首先,构建船体变形轴系对中偏移监测方法和模型,解算出船体变形引起的轴系对中变化量。其次,与现有基于位移传感器监测计算的主机对中结果进行融合计算得出对中偏移补偿量;分析主机气囊隔振装置气囊承载力扰动特性,计算出气囊压力允许范围内的主机对中变化量,计算装置允许提供最大对中补偿量,判断出能否通过调整气囊隔振器气压补偿控制船体变形引起的对中偏移。最后,基于结构适应的对中偏移补偿控制自愈调控方法,调整气囊隔振器压力大小和分布状态,改变装置的承载力分布状态,改变装置力学特性,实现对中偏移自愈调控。试验研究验证了船体变形对中偏移自愈调控方法的有效性,能修复传统主机对中控制技术未考虑船体变形引起的轴系对中偏移的不足,对中偏移自愈调控方法对实现潜航器长周期运行、不同潜深工作具有重要意义。