本文關(guān)鍵詞：水潤滑橡膠合金軸承的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析及試驗(yàn)研究

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【摘要】：本課題來源于國家自然基金面上項(xiàng)目“大尺寸水潤滑橡膠合金軸承振動(dòng)噪聲機(jī)理與可靠性研究”(51175521)。水潤滑橡膠合金軸承的可靠性、振動(dòng)性、噪聲及能耗水平等直接影響船艦的安全、壽命與效率。論文以船舶中常用的水潤滑橡膠合金軸承為研究對象,采用ABAQUS/Explicit模塊對不同工況條件和幾何結(jié)構(gòu)的軸承系統(tǒng)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,研究軸承系統(tǒng)的振動(dòng)特性及摩擦噪聲。論文首先根據(jù)規(guī)格為40mm×60mm×80mm的水潤滑橡膠合金軸承實(shí)際尺寸作為基準(zhǔn),基于ABAQUS的Explicit模塊,建立了軸承系統(tǒng)的顯式動(dòng)力學(xué)仿真模型,并通過橡膠合金材料的硫化試驗(yàn)和力學(xué)拉伸試驗(yàn)獲得了有限元分析中所需要的橡膠合金Mooney-Rivlin材料參數(shù)。其次,論文根據(jù)水潤滑橡膠合金軸承實(shí)際工作情況,研究了在低速重載情況下不同摩擦系數(shù)、載荷、線速度、水槽半徑及水槽數(shù)量對軸承系統(tǒng)振動(dòng)噪聲的影響。結(jié)果表明,摩擦系數(shù)和載荷對軸承系統(tǒng)的振動(dòng)及噪聲影響較大,隨著摩擦系數(shù)和載荷的增大,軸承系統(tǒng)的振動(dòng)增大,也更容易出現(xiàn)帶有尖叫的摩擦噪聲;隨著線速度的增大,軸承系統(tǒng)的振動(dòng)增大,但是線速度對系統(tǒng)振動(dòng)峰值頻率影響較小。不同軸承結(jié)構(gòu)對軸承系統(tǒng)振動(dòng)特性影響較大,隨著水槽半徑增大和數(shù)量增多,軸承系統(tǒng)的振動(dòng)減小,振動(dòng)峰值頻率減小,系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。最后,對水潤滑橡膠合金軸承進(jìn)行了潤滑狀態(tài)測試試驗(yàn)和摩擦振動(dòng)測試試驗(yàn),討論水潤滑橡膠合金軸承在不同工況下的潤滑狀態(tài),以及軸承系統(tǒng)從混合潤滑至邊界潤滑時(shí)的臨界速度。對比分析了不同線速度下,水潤滑橡膠合金軸承的摩擦振動(dòng)噪聲特性,試驗(yàn)結(jié)果與仿真分析結(jié)果吻合,表明運(yùn)用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方法研究水潤滑軸承的振動(dòng)噪聲具有一定的合理性,分析結(jié)果有較強(qiáng)參考性。
【關(guān)鍵詞】：水潤滑橡膠合金軸承 摩擦 振動(dòng) 噪聲 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題來源及研究意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 水潤滑軸承發(fā)展歷史8-9
• 1.2.2 水潤滑軸承摩擦噪聲國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 摩擦噪聲仿真分析研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容12
• 1.4 本章小結(jié)12-14
• 2 水潤滑橡膠合金軸承摩擦噪聲研究的理論基礎(chǔ)14-26
• 2.1 摩擦振動(dòng)與噪聲14-15
• 2.2 摩擦噪聲基礎(chǔ)理論15-20
• 2.2.1 粘著-滑移（Stick-slip）理論15-16
• 2.2.2 自鎖-滑移（Sprag-Slip）理論16-17
• 2.2.3 摩擦力-速度曲線負(fù)斜率理論17-18
• 2.2.4 模態(tài)耦合理論18-20
• 2.3 水潤滑橡膠合金軸承的潤滑基礎(chǔ)理論20-25
• 2.3.1 流體潤滑機(jī)理及雷諾方程的建立20-22
• 2.3.2 水潤滑橡膠合金軸承潤滑狀態(tài)分析22-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 水潤滑橡膠合金軸承瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模型26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 顯式動(dòng)力學(xué)分析理論基礎(chǔ)26-28
• 3.3 水潤滑橡膠合金軸承幾何模型28-30
• 3.4 水潤滑橡膠合金軸承有限元模型30-34
• 3.4.1 網(wǎng)格劃分30-32
• 3.4.2 邊界條件32-33
• 3.4.3 分析步設(shè)置33-34
• 3.5 有限元分析結(jié)果34-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 4 水潤滑橡膠合金軸承的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)有限元仿真分析36-46
• 4.1 引言36
• 4.2 摩擦系數(shù)對軸承系統(tǒng)振動(dòng)特性及噪聲的影響36-38
• 4.3 載荷對軸承系統(tǒng)振動(dòng)特性及噪聲的影響38-39
• 4.4 速度對軸承系統(tǒng)振動(dòng)特性及噪聲的影響39-41
• 4.5 水槽半徑對軸承系統(tǒng)振動(dòng)特性及噪聲的影響41-42
• 4.6 水槽數(shù)量對軸承系統(tǒng)振動(dòng)特性及噪聲的影響42-44
• 4.7 本章小結(jié)44-46
• 5 試驗(yàn)研究46-60
• 5.1 引言46
• 5.2 橡膠合金材料的硫化及拉伸試驗(yàn)46-54
• 5.2.1 橡膠合金材料彈性理論46-47
• 5.2.2 試驗(yàn)設(shè)備47-49
• 5.2.3 試驗(yàn)內(nèi)容49-52
• 5.2.4 橡膠合金材料參數(shù)的確定52-54
• 5.3 水潤滑橡膠合金軸承摩擦振動(dòng)測試試驗(yàn)54-59
• 5.3.1 試驗(yàn)設(shè)備54-55
• 5.3.2 試驗(yàn)內(nèi)容55-56
• 5.3.3 潤滑狀態(tài)試驗(yàn)結(jié)果56-57
• 5.3.4 振動(dòng)噪聲試驗(yàn)結(jié)果57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 展望60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄68

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1 晉U，

本文編號：1086448