《船舶水潤滑軸承性能參數識別及多場耦合建模》是2023年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：船舶水潤滑軸承性能參數識別及多場耦合建模
- 出版時間：2023年2月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030746412
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《船舶水潤滑軸承性能參數識別及多場耦合建模》在總結水潤滑軸承性能試驗規律的基礎上，闡述考慮推進系統的水潤滑軸承流固耦合和混合潤滑建模方法，系統論述基於聲、光、電、磁的軸承性能和工況原位識別技術，闡述基於流固耦合的水潤滑軸承最佳化方法和新型阻尼減振技術，對拓展複雜潤滑系統的摩擦學內涵具有重要意義，為解決船舶水潤滑軸承承載和減振難題提供重要的理論基礎。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 船舶推進系統 3
1.1.1 軸驅式推進系統 3
1.1.2 輪緣驅動推進系統 4
1.2 船舶水潤滑軸承 5
1.2.1 類型及功能 6
1.2.2 影響因素 7
1.2.3 潤滑系統 9
1.3 水潤滑尾軸承結構 9
1.3.1 長徑比 10
1.3.2 摩擦面及水槽方案 10
1.3.3 間隙 11
1.3.4 內襯厚度 12
1.4 水潤滑推力軸承結構 12
1.4.1 固定瓦推力軸承 13
1.4.2 可傾瓦推力軸承 13
1.4.3 磁液雙浮推力軸承 15
1.5 典型水潤滑軸承材料及特性 16
1.5.1 橡膠 16
1.5.2 樹脂基複合材料 17
1.5.3 梯度材料 18
1.6 水潤滑軸承研究進展及發展趨勢 19
1.6.1 研究進展 19
1.6.2 發展趨勢 23
參考文獻 24
第2章 水潤滑軸承摩擦學性能參數介入式識別技術及試驗 27
2.1 水潤滑軸承試驗台 29
2.1.1 試塊試驗台 29
2.1.2 徑向軸承試驗台 33
2.1.3 推力軸承試驗台 34
2.1.4 軸系試驗台 36
2.2 水潤滑軸承溫度識別技術 39
2.2.1 基於熱電阻和熱電偶的溫度識別技術 39
2.2.2 其他溫度識別技術 40
2.3 水潤滑軸承水膜壓力識別技術 41
2.3.1 軸承體嵌入式識別技術 41
2.3.2 轉軸嵌入式識別技術 43
2.4 水潤滑軸承磨損識別技術 43
2.4.1 傳統磨損識別技術 43
2.4.2 超聲磨損識別技術 44
2.5 偏載對水潤滑尾軸承潤滑特性影響試驗 45
2.5.1 測試方法 45
2.5.2 潤滑特性 46
2.6 流量對水潤滑尾軸承潤滑特性影響試驗 47
2.6.1 水膜壓力 47
2.6.2 水膜厚度 49
2.7 標高對水潤滑尾軸承潤滑特性影響試驗 50
2.7.1 水膜壓力 51
2.7.2 軸心軌跡 52
2.8 水潤滑推力軸承摩擦與磨損試驗 53
2.8.1 摩擦特性測試 53
2.8.2 磨損特性測試 55
參考文獻 57
第3章 水潤滑軸承水膜分布非介入式識別技術及試驗 59
3.1 基於螢光成像的水潤滑軸承水膜分布識別技術 61
3.1.1 識別原理 61
3.1.2 測試系統 62
3.1.3 螢光光強-水膜厚度關係標定 63
3.2 基於超聲的水潤滑軸承水膜分布識別技術 65
3.2.1 識別模型 65
3.2.2 測試系統 67
3.2.3 驗證試驗 69
3.3 推力軸承膜厚分布識別試驗 73
3.4 徑向軸承膜厚分布識別試驗 75
3.4.1 軸承試驗台 75
3.4.2 試驗結果及分析 77
參考文獻 79
第4章 水潤滑尾軸承動特性參數識別技術及試驗 81
4.1 偏載下水潤滑尾軸承動特性 83
4.1.1 徑向多層剛度疊加特性 83
4.1.2 軸向剛度分布特性 83
4.2 偏載下水潤滑尾軸承分散式動特性參數識別技術 84
4.2.1 試驗台及軸傾斜模擬方法 84
4.2.2 激振方案及算法 86
4.2.3 試驗結果及分析 92
4.3 軸承動特性參數識別仿真試驗 96
4.3.1 正反融合算法 96
4.3.2 仿真試驗 99
4.4 軸承動特性參數識別測試系統標定技術 101
4.4.1 動態標定技術 101
4.4.2 動態標定試驗 104
參考文獻 106
第5章 推進軸系軸承服役載荷識別技術及試驗 107
5.1 典型的軸承載荷識別方法 109
5.1.1 直接測量法 109
5.1.2 頂舉法 110
5.1.3 壓力反演法 111
5.1.4 應變反演法 112
5.2 基於軸應變的軸承載荷識別及驗證 113
5.2.1 單一軸承動載荷識別模型 113
5.2.2 多軸承動載荷識別模型 114
5.2.3 推進軸系轉軸截面彎矩測量方法 116
5.2.4 軸承載荷識別精度仿真驗證 116
5.3 基於軸應變的軸承載荷識別方法仿真試驗 117
5.3.1 截面彎矩測量誤差 117
5.3.2 識別模型誤差 118
5.4 基於軸應變的軸承載荷識別系統標定試驗 119
5.4.1 標定試驗方案 119
5.4.2 識別系統精度分析及提升 121
5.5 基於軸應變的軸承載荷識別試驗 122
5.5.1 試驗台裝置與儀器 123
5.5.2 與仿真結果對比 126
5.5.3 與頂舉法對比127
5.5.4 軸承載荷識別精度分析及提升 128
參考文獻 130
第6章 考慮軸系狀態的水潤滑尾軸承流固耦合建模及仿真 131
6.1 考慮軸彎曲的水潤滑尾軸承流固耦合模型及仿真 134
6.1.1 推進軸系軸頸軸心線仿真方法 134
6.1.2 數值模型 135
6.1.3 軸承潤滑性能分布的影響因素分析 137
6.2 考慮軸傾斜的水潤滑尾軸承動特性建模及仿真 145
6.2.1 計入軸頸雙向傾斜及內襯變形的軸承幾何模型 145
6.2.2 32參數模型軸承動特性模型 146
6.2.3 軸承動特性求解方法及模型驗證 147
6.2.4 軸承動特性影響因素分析 150
6.3 水潤滑尾軸承等效支點位置建模及校中疊代算法 156
6.3.1 尾軸承接觸模型建立及仿真 156
6.3.2 尾軸承等效支點位置計算式 160
6.3.3 計入軸承實時支點位置的軸系校中疊代計算方法 161
參考文獻 163
第7章 水潤滑尾軸承性能評估及承載性能最佳化 165
7.1 水潤滑尾軸承性能綜合評估方法 167
7.1.1 水潤滑軸承綜合性能評估參數分析167
7.1.2 基於熵權模糊綜合評價法的水潤滑軸承性能評估模型 168
7.2 面向偏載的水潤滑尾軸承變形補償設計 172
7.2.1 軸承非等厚內襯設計方法 172
7.2.2 水潤滑波紋尾軸承設計 174
7.3 基於織構的水潤滑尾軸承承載性能最佳化 179
7.3.1 水潤滑微凹槽織構軸承流固耦合模型 179
7.3.2 織構布置對軸承性能的影響 182
7.3.3 織構結構對軸承性能的影響 185
7.4 水潤滑尾軸承進水流量預測方法 193
7.4.1 仿真對象 194
7.4.2 螺旋槳抽吸對尾軸承流量的影響 196
7.4.3 水潤滑尾軸承進水流量計算 200
參考文獻 201
第8章 基於擠壓油膜的水潤滑尾軸承流固耦合減振技術及試驗 203
8.1 水潤滑尾軸承承載與減振解耦設計新思想 205
8.1.1 減振與承載的耦合問題 205
8.1.2 減振與承載的獨立設計方法 206
8.2 基於擠壓油膜的水潤滑阻尼尾軸承結構方案 208
8.2.1 水潤滑阻尼尾軸承結構 208
8.2.2 水潤滑阻尼尾軸承減振原理 209
8.3 水潤滑阻尼尾軸承模態與諧回響分析 210
8.3.1 靜剛度分析 210
8.3.2 諧回響分析 212
8.4 阻尼水潤滑尾軸承系統動特性仿真 215
8.4.1 擠壓油膜阻尼減振結構的動力學模型 215
8.4.2 擠壓油膜阻尼尾軸承綜合動特性計算式 218
8.4.3 擠壓油膜阻尼尾軸承剛度和阻尼特性仿真分析 219
8.5 阻尼水潤滑尾軸承試驗 221
8.5.1 試驗方案和流程 221
8.5.2 試驗結果分析 222
參考文獻 226
第9章 水潤滑推力軸承熱流固耦合建模及仿真 227
9.1 可傾瓦推力軸承受力分析 229
9.1.1 點支撐推力瓦受力分析 229
9.1.2 橡膠墊支撐推力瓦受力分析 229
9.2 軸承熱流固耦合模型及算法 231
9.2.1 控制模型 231
9.2.2 算法 239
9.3 TEHD性能及其與THD性能的對比 243
9.3.1 軸承TEHD性能 243
9.3.2 與THD性能對比 245
9.4 瓦面變形對軸承TEHD性能的影響 247
9.4.1 瓦面層厚度對瓦面變形的影響 247
9.4.2 瓦面變形對軸承潤滑特性的影響 248
9.5 推力盤-水膜界面滑移對軸承潤滑性能的影響 250
9.5.1 界面滑移模型 250
9.5.2 界面滑移對軸承潤滑性能的影響 252
9.6 橡膠墊偏心率對軸承潤滑性能的影響 254
9.6.1 偏心率對軸承潤滑性能的影響 254
9.6.2 橡膠墊*佳偏心率的影響分析 255
9.7 軸承區域性流態特性及其調控方法 261
9.7.1 瓦面區域性流體特性 261
9.7.2 瓦面形貌對流態的調整 266
9.8 推力盤傾斜對軸承潤滑性能影響及均載方法 269
9.8.1 推力盤傾斜對軸承潤滑性能的影響 269
9.8.2 典型均載方法 272
參考文獻 274
第10章 水潤滑軸承混合潤滑建模、仿真及試驗 277
10.1 彈性接觸模型 279
10.1.1 表面粗糙度模型 279
10.1.2 微凸體彈性接觸模型 281
10.2 混合潤滑模型 286
10.2.1 扇形瓦面膜厚分布 286
10.2.2 扇形離散格線上的等效球冠狀微凸體 287
10.3 水潤滑軸承混合潤滑特性 288
10.3.1 靜止狀態瓦塊接觸分析 288
10.3.2 加速階段潤滑性能的變化規律 290
10.3.3 粗糙度均方根對混合潤滑性能的影響 292
10.3.4 表面粗糙度自相關長度比對混合潤滑性能的影響 294
10.4 水潤滑軸承起飛轉速概念及試驗 296
10.4.1 起飛轉速概念 296
10.4.2 起飛轉速試驗207
10.5 混合潤滑仿真結果與測試結果對比 298
10.5.1 不同仿真模型計算結果對比 298
10.5.2 測量值與仿真結果對比 301
參考文獻 303
