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船舶柴油机智能监测与智能诊断的研究

本文系统地研究了船舶柴油机和船舶机舱设备的故障诊断理论与应用技术问题。船舶柴油机是整个船舶动力的源泉,是船舶可靠运行的保障。采用分布式现场监控系统对柴油机的运行状态进行有效的监控,并利用柴油机的动态模型、灰色关联度法、神经网络、和信息集成故障诊断的方法对柴油机进行有效的故障诊断。监测是进行船舶柴油机故障诊断的基础。本文首先讨论了柴油机和船舶机舱设备的监测系统结构和故障的检测方法。论述了在船舶机舱监控系统中采用现场总线系统的特点和优势,设计了一个基于现场总线的分布式机舱监控系统的结构模型。本文讨论了基于柴油发动机瞬态转速波形和气压扭矩波形对柴油机气缸内故障进行诊断的方法。柴油机瞬态转速中包含有丰富的信息,体现了柴油机轴上的振动情况和各个气缸的作功能力。柴油机燃烧产生的气体压力是柴油机运转的原动力,是转速瞬态波动的原因。通过分析瞬态转速和气压扭矩的波形曲线,可以判断柴油机各缸的工作性能,并对故障进行诊断。本文建立柴油机故障诊断用的动  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

人工免疫算法及其在船舶柴油机智能故障诊断中的应用研究

本文在系统研究人工免疫算法基础上,从工程实际应用的角度出发,将人工免疫算法与计算智能诊断方法相结合,对船舶柴油主机的智能故障诊断进行了深入的研究。完成如下的研究工作:(1) 讨论了生物免疫系统的一些基本概念、功能和原理:分析了人工免疫算法的基本理论以及常用免疫算法的基本结构和流程。在分析opt-aiNet算法原理和性能的基础上,引入山谷搜索法作为新的网络抑制方法,提出并实现一种多峰函数优化免疫算法。(2) 为了在聚类数不确定的情况下实现聚类分析,通过借鉴生物免疫系统中的克隆选择原理并结合聚类有效性分析,提出一种基于快速免疫动态聚类算法。用以根据样本数据自动确定聚类数及中心位置,并且克服了传统聚类算法容易陷入局部极小值的缺点。同时,通过引入新算子及适当选取聚类的初始中心,明显提高算法的收敛速度。(3) 在系统研究RBF神经网络原理和学习算法的基础上,提出一种用快速免疫动态聚类算法自动求解网络中心,再用递推最小二乘法求解网络权值的新...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

船舶柴油机瞬时转速和热力参数监测诊断技术研究

船舶柴油机是船舶的动力之源,是保障船舶安全航行的关键。目前,船舶柴油机正朝着大功率、高强载和智能化方向发展,其中其运行状态的监测诊断系统属于智能化柴油机的三大核心技术之一,因此开展船舶柴油机运行状态监测诊断技术的研究具有重要的意义。柴油机作为一种复杂的往复动力机械,故障的表现形式多,要实现其综合监测诊断是一项非常复杂的工程,技术难度大。论文作者根据船舶柴油机的结构特点,围绕单缸失火和功率不足等故障,采用理论计算和试验分析相结合的方法,进行了基于瞬时转速法和以示功图为主的热力参数法的船舶柴油机监测诊断技术研究,取得了如下主要研究成果:(1)通过分析基于简化模型的柴油机瞬时转速仿真计算方法的特点和不足,提出了一种基于柔性体模型的柴油机瞬时转速仿真计算方法,即通过建立柴油机及动力装置的轴系当量模型,将包括气缸压力在内的激励力按谐次作用在轴系的质点(惯量)上,求出质点(惯量)的扭角响应再计算其瞬时转速。仿真计算和试验验证对比表明:基于柔...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国水运(下半月)》2017年02期
中国水运(下半月)

基于分布加载式的大型船舶柴油机机架结构动力学分析

引言将ANSYS与ADAMS软件结合起来进行动态响应分析在国内外已经有了不少研究成果,Liao,Gene.Y的研究为以后的研究工作打下基础[1],在我国张博雄[2]、李国祥和石秀勇[3]等人对大功率柴油机的机体进行了有限元分析,但是在研究中,并没有对于分布式加载和集中式加载的方法进行探讨,本文对这两种加载方式进行了细致的考究,最终,说明了分布式加载的准确性,为以后的有限元计算提供参考性建议。一、柴油机机架有限元模型建立1.单元选择有限元计算中分为一维(1D)、二维(2D)和三维(3D)单元,本文所选取的柴油机机架为钢板焊接结构,生产过程中使用切割成型的板焊接而成,各块板的形状以平面为主。平面内方向的尺寸比厚度方向大一个数量级[4-5],在有限元软件中适合使用3D shell单元进行建模。在ANSYS中选取shell181单元表示机架结构。2.网格划分在划分网格过程中通常需要综合考虑网格数量、网格疏密以及网格质量等方面[6-10]...  (本文共5页) 阅读全文>>

《广州航海学院学报》2016年04期
广州航海学院学报

船舶柴油机连杆螺栓断裂故障分析及预防措施

船舶柴油机连杆螺栓是连接杆体与连杆端盖的一种特殊螺栓,螺栓承受载荷大,受力情况复杂,连杆螺栓发生断裂将会引起严重的事故,轻则打坏缸盖、缸套、连杆变形,严重会导致曲轴断裂,机器损坏.据统计在柴油机机损事故中,连杆螺栓断裂引起的比例高达50%以上,因此笔者结合工作实际分析杆螺栓断裂的原因,提出一些预防措施.1故障现象韩国现代船厂2007年造18万t级散装船,主机型号为HYUNDAI-MAN B&W 6S70MC,在任职期间内,该轮发生螺栓断裂事故,HYUNDAI-MANB&W 6S70MC型柴油机的连杆大端结构如图1所示,连杆大端为斜切口、齿形结合,薄壁轴瓦.图1连杆大端结构图2故障原因分析1)连杆螺栓根部应力集中以及尺侧出现缝隙.从断裂的螺栓分析,断裂处基本都是在螺纹的根部,连杆螺栓、螺孔及其配合是发生断裂的主要原因.船舶柴油机连杆螺栓是固定在连杆大端的螺纹上,每次柴油机连杆螺栓更换,但是螺孔的螺纹却是不变的,柴油机长时间的运转之...  (本文共2页) 阅读全文>>

《黑龙江科技信息》2017年09期
黑龙江科技信息

加强老龄船舶柴油机的监督检验

近年来随着航运事业的发展,老龄船舶的数量在不断地增加,特别是接近报废船龄的船舶柴油机,由于船龄的增长及使用年限的延长,导致柴油机技术状况较差,柴油机发不出原有的功率,许多都在带“病”工作。1近几年老龄船舶柴油机的检验中发现的主要问题1.1柴油机主要零部件磨损严重,有的接近极限值,甚至超过极限值,备品配件不足,存在着不同程度拼凑零部件的短期行为。1.2柴油机使用、保养、维修不到位,比如个别企业及船东为了保持企业的经济效益而忽略了现有主机的维护保养造成按规定应该维护保养的主机却得不到及时的维护保养。1.3柴油机大、中修经常不报检,主要部件修理间隙及更换零部件不记录,更换主要运动部件不做磨合试验等。对于上述这种情况,如不及时修理、正确维修保养,在使用上又无必要的限制,因为柴油机长期工作在风浪颠簸、摇摆的恶劣环境中柴油机的工况变化很大而且频繁,时而超负荷运转,时而低负荷运行。如果遇上载运不当等特殊情况时很容易出事。2检验方法及措施为了改...  (本文共1页) 阅读全文>>

《科技风》2017年11期
科技风

船舶柴油机节能减排技术探讨

随着船舶航运业的不断发展,95%以上世界贸易运输总量都是由船舶航运业承担的,其能源消耗总量占到总能源的3%。船舶柴油机是船舶工作的心脏,也是能源消耗和污染物产生的主要场所,所以,对船舶柴油机节能减排技术进行简要的探讨是非常必要的行为。1污染物的种类以及产生原因船舶柴油机产生的废弃主要是由燃料的燃烧产物和剩余的空气组成的,其成分主要包括水蒸气、二氧化碳、氧气、一氧化碳、碳氧化物、碳氢化物、硫氧化物以及颗粒等,其中能够对大气环境造成污染且对人体健康造成危害的主要是一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、硫氧化物和颗粒。船舶柴油机中燃料燃烧的不够充分是一氧化碳产生的主要原因,船舶柴油机内的温度突然降低,氧气缺乏以及反应物的堆积等状况都会造成燃料燃烧不充分。船舶柴油机内温度过高、氧气含量过多、氮与氧停留的时间过长等是产生氮氧化物产生的主要原因。碳氢化物生成的机制非常复杂,但其根本原因还是因为烃的不完全燃烧。颗粒的生成与运转状况关系密切[1]。2提...  (本文共1页) 阅读全文>>