无轴轮缘驱动推进器水润滑联合轴承热流固耦合承载机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51609191
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1102.船舶工程
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The water- lubricated bearings with high load carrying is an important part of high-power Shaftless Rim- driven Thruster (RDT). The bearing mechanism of bearings has not yet been clarified under the scientific factors, such as large diameter, viscoelasticity, high pressure, variable condition, wear, disturbance from heat and flow, etc. By taking the water- lubricated bearings of RDT as the research object, a water- lubricated thrust- radial hybrid bearing with characteristics of vulcanized rubber and multilayer materials is designed, and the load carrying principle of the large water- lubricated bearing at the state of starting- up (or low speed) and stable operation based on the thermal- fluid- mechanical coupling is carried out. The mechanical behavior of the water- lubricated bearings under double large deformation and complicated multi-factors is clarified, and the performance optimization method by controlling the deformation is proposed. The separation mechanism of water- lubricated tilting pad interface during speed increment based on tribology and dynamics coupling is revealed, and the accelerated separation method based on external force is proposed. The project is significant for developing theory of fluid-solid-heat coupling and separation property for complex water- lubricated systems, and will provide a theoretical basis and technical support for solving slide bearing problem of RDT for large vessels and transport ships.
高承载能力的水润滑滑动轴承系统是大功率无轴轮缘驱动推进器(Shaftless Rim-driven Thruster,简称RDT)支承问题研究的一项重要内容,在大直径、粘弹性、高比压、变工况、低速磨损以及热和流场环境扰动等严苛因素作用下,其承载机理尚未阐明。本项目以兆瓦级以上RDT水润滑滑动轴承系统为研究对象,研究具有硫化橡胶和多层材料特点的水润滑推-径联合滑动轴承结构方案,开展启动(或低速运行)和稳定工作状态下水润滑轴承热流固耦合承载机理研究,厘清双层大变形和复杂多因素下大直径水润滑联合轴承的力学行为,提出通过控制变形来提升轴承润滑性能的优化方法,揭示启动阶段水润滑可倾瓦承载界面的摩擦学与动力学耦合脱开机制,提出基于外激励力的加速脱开方法。研究成果对于发展复杂水润滑系统热流固耦合与脱开特性分析理论有重要意义,可对解决大型舰艇和运输船舶RDT的滑动支承问题提供理论依据和技术支持。

结项摘要

无轴轮缘驱动推进器(简称RDT)是近年来备受关注的一种船舶新型电力推进器,高承载能力的水润滑轴承是其关键功能保障部件。围绕RDT轴承高比压、变工况和低速磨损等严苛因素下产生的关键科学问题,本项目开展了结构设计、承载机理和关键影响因素研究。设计了5种RDT水润滑轴承创新结构方案,构建了橡胶垫对瓦块的静态支反力与瓦块倾角的关系式,建立了面向稳定工作阶段水润滑橡胶垫弹支可倾瓦推力轴承TEHD模型和面向启动阶段的混合润滑模型,提出了全周水膜压力测试技术和基于荧光的全瓦水膜分布测量技术,开展了弹支可倾瓦轴承均载特性试验、升速过程轴承水膜生成试验和三种轴承变工况200h长时试验,厘清了轴承结构和工况对轴承润滑性能、流态区域特性、均载特性的影响规律,揭示水润滑轴承启动及稳定工作状态下润滑承载机理,通过瓦面和弹性支撑优化提升了轴承承载能力。超额完成了项目预期指标,发表论文12篇(其中SCI论文6篇,EI论文6篇),参加国内外学术会议6次,申请发明专利7项(其中授权5项),培养毕业博士研究生1名、硕士研究生3名,部分成果被应用到海军工程大学、广州海工船舶设备有限公司和泰州三福船舶工程有限公司委托的无轴推进器水润滑轴承研制中。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(7)
Experimental study on the dynamic performance of water-lubricated rubber bearings with local contact
局部接触水润滑橡胶支座动态性能试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Shock and Vibration
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Wu Ouyang;Xuebing Zhang;Yong Jin;Xiaoyang Yuan
  • 通讯作者:
    Xiaoyang Yuan
水润滑可倾瓦推力轴承设计与性能分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    交通运输工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁兴鑫;严新平;刘正林;欧阳武;金勇;付宜风
  • 通讯作者:
    付宜风
Thermo-Elasto-Hydrodynamic analysis and optimization of rubber- supported water-lubricated thrust bearings with polymer coated pads
带聚合物涂层垫的橡胶支撑水润滑推力轴承的热弹流体动力学分析和优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Tribology International
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Xingxin Liang;Xinping Yan;Wu Ouyang;Robert J.K. Wood;Zhenglin Liu
  • 通讯作者:
    Zhenglin Liu
Effect of perturbation amplitudes on water film stiffness coefficients of water-lubricated plain journal bearings based on CFD–FSI methods
基于 CFD–FSI 方法的扰动幅度对水润滑滑动轴承水膜刚度系数的影响
  • DOI:
    10.1177/1350650118818027
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Proc IMechE Part J: J Engineering Tribology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xingxin Liang;Xinping Yan;Zhenglin Liu;Wu Ouyang
  • 通讯作者:
    Wu Ouyang
弹支可倾瓦推力轴承弹性垫最佳偏心率的影响因素
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    机械工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁兴鑫;严新平;欧阳武;刘正林
  • 通讯作者:
    刘正林

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其他文献

基于证据推理的电力推进系统轴承多特征融合故障诊断研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    欧阳武
水润滑轴承刚度测试中磁力加载激振技术研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    欧阳武;卢香平;杨兴武
  • 通讯作者:
    杨兴武
船舶水润滑尾轴承服役性能研究及其进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国造船
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    严新平;梁兴鑫;刘正林;周新聪;袁成清;欧阳武
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    欧阳武
带锯锯切力数值仿真及工艺实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    工具技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    任莹晖;罗源嫱;周志雄;欧阳武
  • 通讯作者:
    欧阳武

其他文献

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低速重载磁液双浮推力轴承迟滞随动行为建模与原位测试研究
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  • 项目类别:
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相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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