海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构的有限元分析的开题报告.docx

海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构的有限元分析的开题报告
一、课题背景及研究意义
在船舶的传动系统中，艉轴承作为承载船舶后部主机输出扭矩的核心部件，承受着船舶运动过程中的巨大荷载。传统的润滑方式为海水润滑，而海水润滑船舶艉轴承的摩擦效率低，易损耗，因此大部分用于海洋工程中的非自航船舶采用了使用油润滑的润滑方式。
然而，为了满足自然环境保护要求和提高艉轴承工作可靠性的需求，近年来海水润滑艉轴承的研究逐渐加强。为了探究海水润滑艉轴承的工作机理和优化设计方法，有限元分析模拟技术被广泛应用于海水润滑艉轴承领域，以解决实验难度大、研究成本高等问题，为海水润滑艉轴承的研究提供了一种有效的手段。
本课题拟采用有限元分析方法，对海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构进行数值模拟研究，分析不同孔数、长度、宽度和厚度等参数对于压力分布和摩擦特性的影响，为海水润滑船舶艉轴承的设计和优化提供理论指导。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本课题主要研究内容为海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构的有限元分析。具体研究内容包括以下几个方面：
（1）建立海水润滑船舶艉轴承的有限元模型；
（2）分析不同孔数、长度、宽度和厚度等参数对于压力分布和摩擦特性的影响；
（3）分析海水润滑艉轴承的摩擦功率和损失功率；
（4）探究海水润滑艉轴承的流场特性和润滑油膜稳定性等。
2.研究方法
本课题采用有限元分析方法，通过COMSOLMultiphysics软件对海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构进行数值模拟研究。具体分析步骤如下：
（1）建立三维有限元模型，包括压缩气体流动域和水流动域两部分；
（2）设定边界条件和初始条件，包括压力入口、出口和墙壁等；
（3）求解海水动静压力分布和摩擦功率等关键参数；
（4）分析结果，探究海水润滑艉轴承的流场特性和润滑油膜稳定性等。
三、研究进度和计划
本课题拟于2022年3月开始，预计为期十二个月。具体进度和计划如下：
2022年3月：设计有限元模型，完成建模程序和计算代码编写工作；
2022年4月：进行有限元计算并分析计算结果，探究海水润滑艉轴承的摩擦特性和功率损失等关键特性；
2022年5-6月：开展参数分析和设计优化工作，探究不同孔数、长度、宽度和厚度等参数对于压力分布和摩擦特性的影响；
2022年7-8月：探究海水润滑艉轴承的流场特性和润滑油膜稳定性等关键特性，并进一步进行优化设计；
2022年9月：撰写毕业论文并完成答辩。
四、结论
通过本课题的有限元分析研究，可获得海水润滑动静压船舶艉轴承型腔结构的压力分布和摩擦特性等关键参数，为海水润滑艉轴承的设计和优化提供理论指导，同时也可为海洋工程领域提供一种新的研究思路和方法。