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柔性机体下船舶柴油机主轴承TEHD润滑分析

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哈尔滨工程大学学报 2015年第8期36卷 1035-1041页

作者：魏立队段树林魏海军上海海事大学商船学院上海201306 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为更加准确地预测船用柴油机主轴承的润滑特性,运用CMS模态综合法缩减整个机体和曲轴,运用基于质量守恒边界条件的广义Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触理论,计入温度影响,建立了基于整个柔性机体下的主轴承热弹性流体动力TEHD混合润... 详细信息

为更加准确地预测船用柴油机主轴承的润滑特性,运用CMS模态综合法缩减整个机体和曲轴,运用基于质量守恒边界条件的广义Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触理论,计入温度影响,建立了基于整个柔性机体下的主轴承热弹性流体动力TEHD混合润滑模型。与单轴承座下的TEHD混合润滑对比,单轴承座计算结果偏于保守,而整机体下参数变化平缓,更接近实际。与整机体模型下的弹性流体动力EHD润滑对比,不计入温度的影响,其计算结果将无法准确反映轴承的整体润滑形貌。相较于另2种模型,基于柔性整机体下的热弹性流体动力混合润滑TEHD模型计算时间增加可以接受。显然,该润滑模型的建模方法具有较高的应用价值。

关键词： CMS法船用柴油机主轴承热弹性流体动力混合润滑单轴承座整机体

船舶柴油机主轴承热弹性流体动力混合润滑分析

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内燃机学报 2013年第2期31卷 183-191页

作者：魏立队段树林邢辉吴伋魏海军大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

基于质量守恒边界条件的广义Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触理论,计入温度、压力对润滑油黏度、密度和轴瓦变形的影响,对船用柴油机主轴承的混合润滑进行了数值分析.其中Reynolds方程用有限体积法求解,油膜能量方程、轴瓦热传导方... 详细信息

基于质量守恒边界条件的广义Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触理论,计入温度、压力对润滑油黏度、密度和轴瓦变形的影响,对船用柴油机主轴承的混合润滑进行了数值分析.其中Reynolds方程用有限体积法求解,油膜能量方程、轴瓦热传导方程和轴颈温度方程等用有限差分法求解,轴瓦变形用有限元法求解.结果表明:周期内发生混合润滑的时刻较为普遍,微凸峰接触影响不可忽略;端泄能量散失占到总能量散失的80%,油膜出口温度作为监控轴承润滑的重要参数比较适宜;引入填充比,结合轴颈中心轨迹和油膜压力梯度变化,能够更加准确地预测轴承的穴蚀发生;8个轴承基本满足设计要求,但4#轴承、7#轴承需要进一步优化.

关键词：船用柴油机主轴承热弹性流体混合润滑微凸峰接触穴蚀

基于机体与曲轴耦合下的船舶柴油机主轴承热弹性流体动力混合润滑特性

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机械工程学报 2014年第13期50卷 97-105页

作者：魏立队魏海军段树林武起立李精明上海海事大学商船学院上海201306 大连海事大学轮机工程学院大连116026

运用CMS模态综合法建立柔性曲轴和柔性整机体模型,基于Greenwood/Tripp微凸峰接触理论和质量守恒边界条件的广义Reynolds方程,建立了二者耦合下的船用柴油机主轴承的热弹性流体动力混合润滑模型,并经试验间接验证。同时计算表明:周期内... 详细信息

运用CMS模态综合法建立柔性曲轴和柔性整机体模型,基于Greenwood/Tripp微凸峰接触理论和质量守恒边界条件的广义Reynolds方程,建立了二者耦合下的船用柴油机主轴承的热弹性流体动力混合润滑模型,并经试验间接验证。同时计算表明:周期内发生混合润滑为常态,完全液动润滑为瞬态;只有空穴、轴颈向心/离心运动、油膜压力突变同时存在时空穴才极有可能发生;因端泄能量散失占总能量散失的80%多,油膜出口温度可作为监控轴承润滑的重要参数;8个轴承基本满足润滑设计要求,但有2个轴承工况相对较差,亟须优化。

关键词：船用柴油机主轴承热弹性流体动力混合润滑耦合

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摩擦振动信号的经验模式分解和多重分形研究

振动与冲击 2016年第3期35卷 198-203页

作者：李精明魏海军魏立队杨智远刘竑大连海事大学轮机工程学院大连116026 上海海事大学商船学院上海201306

为提取摩擦振动的特征信号和实现摩擦振动特征信号的定量表征,在摩擦磨损试验机上进行了船用柴油机缸套—活塞环摩擦副摩擦磨损模拟试验,应用经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解,... 详细信息

为提取摩擦振动的特征信号和实现摩擦振动特征信号的定量表征,在摩擦磨损试验机上进行了船用柴油机缸套—活塞环摩擦副摩擦磨损模拟试验,应用经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解,获得若干个本征模式分量(Intrinsic Mode Function,IMF)。根据振幅范围和互相关系数,从EMD的所有IMF中选择反映摩擦振动特征的IMF分量重新合成摩擦振动特征信号,利用改进的多重分形算法对摩擦振动特征信号进行多重分形分析,得到摩擦振动信号的多重分形谱,进一步求取摩擦振动信号多重分形谱的宽度、极大值、维差以及非对称指数。研究结果表明,经验模式分解能够实现微弱摩擦振动特征信号的提取,多重分形谱参数可以作为摩擦振动信号的特征值。

关键词：经验模式分解多重分形谱参数摩擦振动

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二冲程船舶柴油机主轴承润滑数值分析

大连海事大学学报 2011年第4期37卷 25-29页

作者：武起立段树林邢辉魏立队武占华大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为准确分析某大型二冲程6缸船舶柴油机主轴承润滑状况,将有限元法与非线性多体动力学相结合,对主轴承润滑状况进行弹性流体动力润滑(EHD)分析.计算整个工作循环下的各主轴承载荷、轴心轨迹、偏心距和最小油膜厚度及油膜压力分布等参数.... 详细信息

为准确分析某大型二冲程6缸船舶柴油机主轴承润滑状况,将有限元法与非线性多体动力学相结合,对主轴承润滑状况进行弹性流体动力润滑(EHD)分析.计算整个工作循环下的各主轴承载荷、轴心轨迹、偏心距和最小油膜厚度及油膜压力分布等参数.结果表明,2#、3#、5#和6#主轴承在一个周期内出现3次载荷峰值,最大载荷约1500 kN;6#主轴承载荷最大,为1575 kN,其轴承偏心距也较大;2#轴承油膜厚度最小,为4.75μm,此时油膜压力较大,偏布于轴瓦边缘;2#主轴承润滑状况相对较差.

关键词：船舶柴油机轴承润滑主轴承弹性流体动力润滑(EHD)

基于谐波小波和去趋势波动分析的摩擦振动信号研究

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振动与冲击 2017年第15期36卷 235-239,264页

作者：李精明魏海军魏立队杨智远刘冲刘竑上海海事大学商船学院上海201306 大连海事大学轮机工程学院大连116026

为实现摩擦振动信号的降噪和摩擦振动信号特征提取,在往复式摩擦磨损试验机上进行了摩擦副摩合磨损试验。应用谐波小波对获得的非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解,实现摩擦振动信号的降噪。应用去趋势波动分析算法对摩擦振动信号进... 详细信息

为实现摩擦振动信号的降噪和摩擦振动信号特征提取,在往复式摩擦磨损试验机上进行了摩擦副摩合磨损试验。应用谐波小波对获得的非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解,实现摩擦振动信号的降噪。应用去趋势波动分析算法对摩擦振动信号进行分析,获得不同阶数下的Hurst指数,判别数据序列的属性及其趋势增强的程度。研究结果表明,随着磨合磨损试验的进行,摩擦振动信号的标度指数呈现逐渐增大的变化趋势,去趋势波动分析算法能够实现摩擦振动信号特征提取,摩擦振动信号的标度指数变化能够用于摩擦副的磨合磨损状态监测和识别。

关键词：谐波小波去趋势波动分析标度指数摩擦振动

整机体下船舶柴油机主轴承热弹流体动力混合润滑研究

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大连海事大学学报 2020年第4期46卷 102-111页

作者：林建辉王炳轩魏立队中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津300452 上海海事大学商船学院上海201306

为准确预测和优化船舶柴油机主轴承润滑摩擦特性,就需要考虑原来被忽略的整机体、温度等重要因素.本文在柔性整机体下,运用质量守恒边界条件下的扩展Reynolds方程和Greenwood/Tripp微峰接触理论,计入温度对摩擦润滑的影响,建立船舶柴油... 详细信息

为准确预测和优化船舶柴油机主轴承润滑摩擦特性,就需要考虑原来被忽略的整机体、温度等重要因素.本文在柔性整机体下,运用质量守恒边界条件下的扩展Reynolds方程和Greenwood/Tripp微峰接触理论,计入温度对摩擦润滑的影响,建立船舶柴油机机体和曲轴耦合下主轴承的热弹流体动力润滑模型.计算表明:在热弹流体动力混合润滑模型下,单轴承座模型的计算结果偏于保守,整机体模型较为合理;在全柔性整机体模型下,EHD+模型较TEHD模型的摩擦功耗偏大,说明温度对油膜的影响对主轴承的摩擦特性有重要作用;另外,无论何种计算模型,整周期内多数时间段为混合润滑,但液动摩擦占主导地位.总之,全柔性、计入表面接触和温度影响的热弹流体动力混合润滑模型对大型船舶柴油机而言,是较适宜的选择.

关键词：船舶柴油机主轴承热弹流体动力混合润滑摩擦

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大型船舶低速柴油机柔性曲轴三维振动

内燃机学报 2017年第2期35卷 185-191页

作者：魏立队魏海军李精明杨智远武起立刘竑上海海事大学商船学院上海201306

运用模态综合法对大型船舶低速柴油机机体和曲轴有限元模型进行缩减,获得二者弹性流体动力润滑耦合下计入非线性缩减的系统动力方程,采用时域积分的Newmark方法进行数值求解.二者间接触力根据Reynolds方程和Greenwood/Tripp微凸峰接触理... 详细信息

运用模态综合法对大型船舶低速柴油机机体和曲轴有限元模型进行缩减,获得二者弹性流体动力润滑耦合下计入非线性缩减的系统动力方程,采用时域积分的Newmark方法进行数值求解.二者间接触力根据Reynolds方程和Greenwood/Tripp微凸峰接触理论,运用有限体积法获得.由此建立大型船舶低速柴油机柔性曲轴与柔性机体耦合下的三维振动计算模型,通过与经典模型计算结果对比,该建模方法和模型得到验证.结果表明:该计算模型能够同时获得曲轴瞬态整体扭振、横振和纵振三维振动形貌;曲轴的横振和纵振呈典型非线性分段特性;曲轴水平横振较垂直横振对轴瓦的振动冲击危害更大.该建模方法有益于进一步揭示曲轴的振动机理,为曲轴优化提供参考.

关键词：低速柴油机柔性曲轴柔性机体三维振动耦合

船舶柴油机柔性曲轴与机体EHD耦合下振动研究

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哈尔滨工程大学学报 2017年第2期38卷 181-188页

作者：魏立队魏海军段树林李精明杨智远刘竑上海海事大学商船学院上海201306 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为同时、准确、快速地获得船舶柴油机曲轴和机体的整体振动形态,运用模态综合法对其动态缩减,建立二者EHD耦合下的计入各非线性因素的缩减的系统动力方程,采用Newmark方法数值求解。二者间的EHD耦合则根据Reynolds方程和Greenwood/Trip... 详细信息

为同时、准确、快速地获得船舶柴油机曲轴和机体的整体振动形态,运用模态综合法对其动态缩减,建立二者EHD耦合下的计入各非线性因素的缩减的系统动力方程,采用Newmark方法数值求解。二者间的EHD耦合则根据Reynolds方程和Greenwood/Tripp微凸峰接触理论,采用有限体积法计算获得。由此建立大型船舶柴油机柔性曲轴与柔性机体耦合下的整体振动计算模型,并通过与经典方法对比、试验测试验证了该建模方法和模型。基于该模型,能够同时快速较为准确地计算柔性曲轴和柔性机体的整体的三维振动形貌,有利于进一步揭示曲轴和机体的振动机理,为曲轴和机体优化设计提供依据。

关键词：船舶柴油机柔性机体柔性曲轴 EHD耦合整体振动