船舶調距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(tǒng)研究.pdf

1、調距槳裝置具有良好的工作特性，可以有效提高船舶的機動性、經濟性和操縱性，其市場應用范圍從軍艦到商船和民用船舶均已覆蓋。調距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(tǒng)作為檢驗調距槳裝置性能及可靠性的主要設備之一，可以在很大程度上提升我國調距槳裝置的研究和開發(fā)能力。
　　本文研究的課題來源于某調距槳裝置試驗臺研發(fā)項目，針對調距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(tǒng)的設計原則和若干關鍵技術問題進行了分析和研究。研究涉及到的關鍵技術問題主要包括調距槳裝置離心加載方法研究、單

2、車和并車驅動設計與仿真以及試驗臺測控系統(tǒng)設計。全文具體研究內容如下：
　　(1)介紹了調距槳裝置組成、槳轂結構及推進系統(tǒng)，并對調距槳靜態(tài)加載方法和動態(tài)加載方法進行了分析。根據被試件的試驗要求，提出了船舶調距槳裝置動態(tài)加載試驗系統(tǒng)的總體設計方案。此外，對于試驗臺的驅動系統(tǒng)和測控系統(tǒng)，分別給出了設計原則。其中對于驅動系統(tǒng)，給出了設計要求和選型方法;對于測控系統(tǒng)，提出了操作面板+試驗軟件的分級模式。
　　(2)通過對調距槳槳葉在水

3、中受力的分析，給出了槳葉所受外載荷的計算方法。通過對離心加載裝置結構和受力模型進行理論分析，提出了離心力扭矩和離心力彎矩的具體計算方法。同時對滿足調距槳裝置加載試驗載荷模擬要求的離心加載裝置的各個尺寸參數進行計算，并進行干涉校核。根據計算所得的尺寸參數，對離心加載裝置進行三維建模，再利用有限元仿真軟件ANSYS模擬調距槳動態(tài)加載的工況，通過仿真分析對離心加載方法的效果進行評估。
　　(3)介紹了試驗臺驅動系統(tǒng)主要組成部分的參數及原

4、理，包括驅動電機、并車齒輪箱和滑動軸承。提出利用變頻器主從控制功能實現雙電機并車驅動，并對單車和并車兩種驅動模式的控制原理進行了分析。利用系統(tǒng)仿真軟件Simulink對驅動系統(tǒng)的主要組成部分進行建模，給出了各個模型的搭建原理，并對整個驅動系統(tǒng)進行仿真。仿真工況包括單車和并車驅動穩(wěn)距運行、單車和并車驅動調距運行，并對仿真結果進行分析。
　　(4)根據試驗系統(tǒng)整體功能的要求，結合離心加載的特點和驅動系統(tǒng)的組成，對試驗臺測控系統(tǒng)進行設計