本文關(guān)鍵詞：風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)設計優(yōu)化研究

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【摘要】：近年來隨著世界范圍內(nèi)能源危機的日益嚴重,航運業(yè)正在積極尋求新能源來達到船舶節(jié)能減排的目的。風能以其可再生、分布廣泛的優(yōu)點受到航運界的普遍關(guān)注,船舶利用風能的主要方式為風帆助航。為了使風帆達到較好的助推效果,風帆的角度需要由可靠的風帆驅(qū)動裝置根據(jù)風向或航向的變化來適時調(diào)整。因此設計一套風帆驅(qū)動裝置并對其優(yōu)化對風帆助航技術(shù)的推廣具有重要意義。首先,通過查閱風帆驅(qū)動系統(tǒng)的相關(guān)資料,選定開式回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)作為風帆的驅(qū)動系統(tǒng)；選擇一種適用于目標船的具有較大升力系數(shù)的多段翼風帆(風翼),根據(jù)該風翼的空氣動力學性能,設計了目標船風翼回轉(zhuǎn)液壓驅(qū)動系統(tǒng)；對該回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)比例縮小后搭建了液壓回轉(zhuǎn)實驗臺以利于實驗研究。然后,分析了仿真技術(shù)在液壓領域的應用,選用計算機輔助AMESim建模方法建立了風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的仿真模型,并且根據(jù)液壓系統(tǒng)元件選型結(jié)果設置系統(tǒng)模型的相關(guān)參數(shù)；將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比分析,驗證了仿真模型的正確性,在此基礎上對液壓系統(tǒng)的部分特性進行分析和總結(jié),找出了液壓系統(tǒng)的相關(guān)不足,確定了系統(tǒng)的優(yōu)化對象。最后,針對液壓系統(tǒng)壓力波動較大的現(xiàn)象分別采取加裝蓄能器和動壓阻尼器的方法,確定了對二者穩(wěn)壓性能影響較大的參數(shù)值：對比例調(diào)速閥的不同開口形式進行了分析和優(yōu)化,通過減小調(diào)速閥閥芯行程兩端的過流面積梯度,使系統(tǒng)各運行階段的壓力波動減小了52%以上；針對液壓系統(tǒng)大負載啟動時出現(xiàn)的短暫反向回轉(zhuǎn)現(xiàn)象,提出了制動器延時松閘控制策略,確定了不同風阻力矩和制動器延時松閘時間的對應關(guān)系,其中額定風阻力矩下的延時時間確定為0.9秒。經(jīng)過對液壓系統(tǒng)的優(yōu)化,系統(tǒng)壓力波動和大負載下的反向回轉(zhuǎn)現(xiàn)象得到了較好的解決,液壓系統(tǒng)趨于完善。
【關(guān)鍵詞】：風翼助航 回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng) AMESim建模 優(yōu)化
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U664.3;TH137
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 風帆助航技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 風帆驅(qū)動系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 論文研究目的及意義17-18
• 1.4 論文主要工作18-19
• 第2章 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)設計19-36
• 2.1 風翼回轉(zhuǎn)系統(tǒng)驅(qū)動方式的選擇19-22
• 2.1.1 船舶甲板機械驅(qū)動方式分析19-20
• 2.1.2 開式液壓系統(tǒng)20-21
• 2.1.3 閉式液壓系統(tǒng)21-22
• 2.2 風翼回轉(zhuǎn)液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理22-24
• 2.2.1 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的功能22
• 2.2.2 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)工作過程22-24
• 2.3 目標船風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)設計24-33
• 2.3.1 風翼和目標船的選定24-26
• 2.3.2 風翼受力分析26-30
• 2.3.3 液壓系統(tǒng)元件計算與選型30-31
• 2.3.4 液壓系統(tǒng)冷卻器計算與選型31-33
• 2.4 風翼回轉(zhuǎn)液壓實驗臺設計33-35
• 2.4.1 風翼回轉(zhuǎn)液壓實驗臺原理33-34
• 2.4.2 風翼回轉(zhuǎn)液壓實驗臺元件選型34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 基于AMESim的風翼回轉(zhuǎn)液壓驅(qū)動系統(tǒng)建模36-45
• 3.1 仿真技術(shù)在液壓領域的應用36
• 3.2 液壓系統(tǒng)常見建模方法介紹36-38
• 3.3 基于AMESim的風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)模型建立38-44
• 3.3.1 AMESim軟件簡介38
• 3.3.2 基于AMESim軟件的仿真建模過程38-40
• 3.3.3 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)模型的建立40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)模型實驗驗證及特性分析45-55
• 4.1 液壓系統(tǒng)AMESim模型的實驗驗證45-48
• 4.2 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)特性分析48-54
• 4.2.1 液壓系統(tǒng)啟制動狀況分析48-50
• 4.2.2 液壓油黏度對系統(tǒng)的影響50-51
• 4.2.3 換向閥內(nèi)部配合間隙對液壓系統(tǒng)影響51-52
• 4.2.4 液壓系統(tǒng)大負載啟動對系統(tǒng)的影響52-54
• 4.3 液壓系統(tǒng)存在的不足54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)優(yōu)化研究55-81
• 5.1 利用蓄能器減小系統(tǒng)壓力沖擊55-63
• 5.1.1 蓄能器簡介及數(shù)學模型分析55-58
• 5.1.2 加入蓄能器后的仿真分析58-60
• 5.1.3 蓄能器參數(shù)的優(yōu)化選擇60-63
• 5.2 利用動壓阻尼器減小系統(tǒng)壓力沖擊63-70
• 5.2.1 動壓阻尼器結(jié)構(gòu)原理及數(shù)學模型分析63-65
• 5.2.2 加入動壓阻尼器后的仿真分析65-68
• 5.2.3 新型動壓阻尼器參數(shù)的優(yōu)化選擇68-70
• 5.3 比例調(diào)速閥閥口結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化70-76
• 5.3.1 調(diào)速閥過流面積形式的選擇71-72
• 5.3.2 調(diào)速閥開口形式的優(yōu)化選擇72-76
• 5.4 風翼回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)負載啟動策略優(yōu)化76-80
• 5.4.1 液壓系統(tǒng)負載啟動影響因素分析76-78
• 5.4.2 液壓系統(tǒng)負載啟動策略優(yōu)化78-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第6章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻83-89
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文89-90
• 致謝90-91
• 作者簡介91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 吳智勇;劉海明;高明;謝秀芬;;基于LMS.AMESim平臺的泵送液壓系統(tǒng)建模仿真與試驗研究[J];中國工程機械學報;2010年02期

2 董家寅;宋海兵;陳龍;江浩斌;耿國慶;朱萬青;;旁通比例閥對ECHPS可變助力特性的影響[J];車輛與動力技術(shù);2013年03期

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本文編號：1061558