海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构的有限元分析

发布时间：2017-11-14 04:17

本文关键词：海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构的有限元分析

【摘要】：船舶作为海运的主要交通工具,在我国贸易运输,海洋开发和捍卫国家海权的过程中扮演了重要角色。船舶轴系是船舶的重要组成部分,艉轴承是其关键组成部件。所以基于有限元法,研究不同型腔动静压船舶艉轴承的力学性能具有十分重要的意义。本文针对不同型腔结构船舶艉轴承进行了详细的有限元静力分析;重点研究了型腔类型、型腔尺寸、进出水孔直径、轴承材料和厚度对船舶艉轴承静力学性能的影响,包括对应力,弹性应变和位移的具体分析。1)针对不同型腔类型船舶艉轴承建立相对应的模型,以长方形腔,椭圆形腔,扇形腔的船舶艉轴承为研究对象,应用Workbench软件进行有限元结构静力学分析。初步对比分析了三种不同形式的型腔结构对艉轴承应力弹性应变和位移的影响规律,并优选出长方形腔船舶艉轴承。再以长方形腔船舶艉轴承为基础,应用有限元仿真法具体分析了长方形腔的结构尺寸和进出水孔对艉轴承的力学性能影响。2)针对轴承的承载力较低的情况,设计新型阶梯腔船舶艉轴承,深入研究了阶梯腔船舶艉轴承在应力、应变和位移方面的表现,具体分析了不同型腔尺寸(腔长、腔数、腔角和腔深)、不同进出水孔直径、不同轴承材料和不同衬套厚度对艉轴承力学性能的影响。3)在现有的螺旋沟槽结构的基础上,对艉轴承内部开设螺旋腔结构,详细阐述了螺旋腔动静压艉轴承的工作原理,并对不同螺旋角、不同螺旋腔尺寸和不同螺旋腔进出水孔直径进行了有限元静力分析。为以后改进艉轴承的机械性能和优化结构尺寸提供借鉴。4)针对轴承摩擦副表面出现的表面损伤问题进行研究,从有限元的角度出发,利用ANSYS Workbench软件重点研究了三种不同形状的表面凹坑和不同直径下三种不同形状凹坑的力学性能,为以后更进一步的深入研究提供了可靠的理论依据。
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.21

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 侯志泉;熊万里;吕浪;杨明智;刘能文;谭艳;;轴颈形状误差对液体静压主轴回转精度的影响[J];机械工程学报;2016年15期

2 孟曙光;熊万里;王少力;吕浪;郑良钢;;小孔节流深浅腔动静压轴承承载特性解析研究[J];机械工程学报;2015年22期

3 牛蔺楷;曹宏瑞;何正嘉;;考虑三维运动和相对滑动的滚动球轴承局部表面损伤动力学建模研究[J];机械工程学报;2015年19期

4 孙长江;周建辉;郭文华;张圣东;;基于有限元法的水润滑橡胶艉轴承刚度影响因素分析[J];船海工程;2013年03期

5 卢黎明;;循环载荷冲击下滚滑轴承的振动特性[J];机械工程学报;2013年05期

6 何涛;邹德全;卢熙群;王东华;李玩幽;;考虑轴挠曲的船舶艉轴承混合润滑分析[J];哈尔滨工程大学学报;2013年01期

7 张福星;郑源;汪清;李杰;徐素红;辛华荣;吴忠;;基于ANSYS Workbench的深沟球轴承接触应力有限元分析[J];机械设计与制造;2012年10期

8 郭胜安;侯志泉;熊万里;林厚波;;基于CFD的深浅腔液体动静压轴承承载特性研究[J];制造技术与机床;2012年09期

9 严新平;袁成清;白秀琴;徐立;孙玉伟;孙星;;绿色船舶的摩擦学研究现状与进展[J];摩擦学学报;2012年04期

10 齐烨;常秋英;沈宗泽;;表面织构的深度影响润滑油膜承载能力的机制研究[J];润滑与密封;2012年05期