船舶轴功率测量方法

船舶推进轴系振动与功率测量分析研究

讨论
根据实验结果和分析，本次演示对船舶轴系振动的原因进行了深入探讨。研究发现，船舶轴系振动主要受到螺旋桨激振力、轴系不平衡等因素的影响。为了有效控制船舶轴系振动，可以从以下几个方面入手：
1、优化螺旋桨设计，减小螺旋桨的激振力。通过改变螺旋桨的叶片形状、数目等参数，降低螺旋桨运转过程中产生的激振力，从而降低船舶轴系振动的幅度。
文献综述
近年来，国内外学者针对船舶推进轴系振动问题进行了广泛的研究。研究内容主要包括推进轴系的模态分析、振动特性分析、振动故障诊断等方面。
在模态分析方面，研究者通过有限元方法对推进轴系进行模态模拟，得到了轴系的固有频率和振型。研究表明，推进轴系的模态特性与船舶的动力学特性密切相关。
在振动特性分析方面，研究者对推进轴系在不同工况下的振动响应进行了测量和分析。结果表明，推进轴系的振动响应受到船舶运行工况、推进轴系结构及材料等因素的影响。
在振动故障诊断方面，研究者通过对比正常和故障轴系的振动数据，利用谱分析、小波变换等信号处理方法，实现了对推进轴系故障的早期发现和诊断。
然而，现有研究大多于推进轴系的振动特性和故障诊断，而对推进轴系振动的抑制方法研究较少。因此，本研究将针对这一问题展开探讨。
研究方法
本研究采用实验测试与数值模拟相结合的方法，对推进轴系的振动进行抑制研究。首先，利用振动测试设备对推进轴系的振动响应进行实验测试，获取丰富的实验数据。然后，通过有限元方法对推进轴系进行建模，并对模型进行动力学分析，得到轴系的模态频率和振型。
1、在实验测试方面，由于测试设备和条件的限制，未能对不同类型和规模的船舶推进轴系进行全面的测试和分析。因此，未来的研究可以进一步拓展实验测试的范围，以验证方法的普适性和有效性。

振弦原理在船舶轴功率测量中的应用研究的开题报告

振弦原理在船舶轴功率测量中的应用研究的开题报告一、研究背景船舶的轴功率测量是衡量船舶动力性能的重要指标之一。

目前，船舶轴功率的测量主要通过滑动耦合器、数字测力计和水轮法等测量方法进行，但是这些方法有着测量精度低、测量范围有限等一些问题。

另外，随着船舶运营的增加，测量设备的维护成本也将不断增加。

因此，研究一种新型的船舶轴功率测量方法具有非常重要的现实意义。

二、研究内容本文将重点研究振弦原理在船舶轴功率测量中的应用。

具体内容包括以下几点：1. 振弦原理的原理和特点。

对振弦原理的机理和基本运动形式进行阐述，并比较传统测量方法和振弦原理的优缺点。

2. 船舶轴功率测量中振弦原理的应用。

通过建立振弦原理与船舶轴功率之间的数学模型，实现船舶轴功率的测量。

3. 实验验证与分析。

通过相关实验验证振弦原理在船舶轴功率测量中的应用效果，并将实验结果与传统测量方法进行对比和分析。

三、研究意义本研究旨在探究一种新型的、优点明显的船舶轴功率测量方法，具有以下几点研究意义：1. 提高船舶轴功率测量的精度和准确性。

相对于传统的测量方法，振弦原理具有更高的测量精度和准确性。

2. 降低船舶轴功率测量的成本和维护难度。

振弦原理测量设备简单，维护成本低。

3. 为船舶轴功率测量方法的研究提供一种新思路。

该研究为未来发展出更加优越的轴功率测量方法提供了一些启示。

四、研究方法本文将采用实验方法和理论分析相结合的方法进行研究。

具体包括：1. 建立振弦原理与船舶轴功率之间的数学模型，并进行理论分析。

2. 设计并进行实验验证。

3. 对实验数据进行分析和比较，以得出结论。

五、论文结构本文将包括以下部分内容：1. 概述2. 振弦原理的理论基础3. 船舶轴功率测量中振弦原理的应用4. 实验设计与分析5. 结论与展望六、预期成果通过本研究，预期将得到以下几个成果：1. 更加深入的了解振弦原理的机理和基本运动形式。

2. 建立振弦原理与船舶轴功率之间的数学模型，并研究其应用于船舶轴功率测量的可行性。

基于顶举法的船舶推进轴系负荷测试方法研究

如图１所示。
首先把船舶轴系看作一横梁，计算梁的支座不等高
（轴承有位移）所造成的变形。不计梁的自重及外载荷影响。
１）对于第ｉ支座（图２），取第ｉ支座左、右两跨梁的脱离体。可列出如下三弯矩方程＿６Ｊ：
图１千斤顶位置
颈截面上的最低点和最高点；
４）应保证轴在顶举过程中不受任何阻碍，其轴上不
得有其他外力作用；
５）在记录时，应在百分表指针稳定后进行读数；６）为能绘制出准确的顶举曲线，在记录读数时曲线
该轴承附近安放一个液压千斤顶，用它将轴逐步顶起，直
到被测轴承与轴劲完全脱空［２］。在顶起轴的过程中，用百
如作为固定端处理，其转角为０，即：
去＋矗
２．１．２弯矩影响数的计算
数相等）方程的线性方程组：
一。㈦
：
式中：卢１，产１堋）负荷影响数；Ｍ／ｊ｛／＝１￣ｎ，ｊ＝ｌ￣ｍ）
应用式（３）、式（４）、式（５）或式（６）计算。对于第，个支座，当其变位ｌｍｍ时，可列出含有个（与轴承
：
争
ｌ ‘ ２１ｉ ■ ３＇
＋
０
（４）
Ｍ２ｊＭ３ｉ —Ｍ２ｉ二生Ａ，＝ — ＋ — 生 —— ＿
３）对于轴系首端，如作为自由端处理，其弯矩为０，
即：
ｉ
．
Ａ３ｊ－
尸０（５）
一
压力传感器进行测量，从而提高测量结果的准确性。该方法已在国内外各修、造船厂得到广泛应用。顶升法是一种有效的轴承负荷计算方法，该方法通过记录顶轴过程中轴的升高量，再进行计算分析得到轴承的实际负荷。Ｉ．１顶举法测力工作原理液压千斤顶顶举法测量轴系中某一轴承负荷，就是在３）千斤顶顶举支点、百分表杆的触点必须是同一轴

船舶柴油机轴功率动态测量系统的实现

目前国内测量船舶轴功率的仪器，本上是基频率应变式钢弦测功仪。这类仪器的安装相对要求高，且容易引人干扰信号，度控制难度较而精
ｒ
、／５
／９
３
（（Ｊｌ／ｒ）６：Ｑ＼
目（
理、显示、存。保
图１轴功率动态测量系统构成
电信号和光电传感器的转速信号传送到计算机，
计算机再应用相应的计算模型得到对应的即时轴１１轴扭矩测量原理及实现．
功率值。下面就扭矩和转速的测量原理以及数据采集、据分析的实现分别作介绍。系统结构见数
系统，然后通过采集系统将读取的遥测系统应变
１光电编码器；一一２自由端；－３柴油机；－４电磁脉冲传感器；一５柴油机飞轮端齿轮；－６电池（；－射装置；－９Ｖ）７发８应变计；一９反光光栅；０光电传感器；１信号接收器；２信号处理器；３１一１－１一１一转速传感器方案选择；４数据采集系统及通讯；５上位机处１一１一
图１。
系统中轴转矩测量原理见图２其由应变计、，
间距２英尺（６１ｍ内Ｏ约．）
Ａ中图分类号Ｕ６４２６．文献标识码
Ａｃｉｖｍｅｈｅｄｎａｉｅｓｅｅｔｓｓｅｆｍａｉｈｅｅｎｔｏｆｔｙｍｃｍａｕｒｍｎｙｔｍｏｒｎｅ

船舶推进轴系振动与功率测量系统设计

船舶推进轴系振动与功率测量系统设计为了确保船舶推进轴系运转平稳，减少振动干扰和提高发动机的效率，需要设计一套船舶推进轴系振动与功率测量系统。

该系统的设计需要包含以下三个方面：传感器选型、信号采集与处理、功率计算与输出。

首先，需要选用合适的传感器来实时监测船舶推进轴系的振动情况。

常见的传感器包括加速度计、速度计和应变计等等，选型应根据实际需求来确定。

加速度计可以监测推进轴系产生的加速度，速度计可以测量推进轴系的转速和位移速度，应变计则可以测量轴系的应变和转角。

不同的传感器能够提供不同的振动信息，因此在实际应用中需要综合考虑选型。

其次，需要进行信号采集和处理，将传感器获取的信号转换为数字信号。

采集芯片通常具有高精度、低功耗等特点，可以实现自动化采集和处理。

通过数字信号的分析和处理，可以得到推进轴系的振动状态，如振幅、频率、相位等。

此外，应该采用合适的滤波算法，去除干扰噪声，提高数据精度和信噪比。

最后，需要对传感器采集的数据进行功率计算与输出。

在推进轴系振动传感器安装位置，选用功率计可以实现船舶推进系统整体功率的测量。

电能转换装置会将机械能转换为电能，在处理该电能信号时，船舶推进轴系功率就可以得到评估。

根据实际需要，还可以增加多个功率计进行多点监测，以减少数据偏差并提高可靠性。

同时，需要将测量数据实时反馈给船长或操作员，以便进行早期预警和问题排查。

综上，设计一套船舶推进轴系振动与功率测量系统，需要选用合适的传感器进行振动检测，进行信号采集和处理，然后实现功率计算与输出。

在实现船舶推进轴系振动与功率测量系统时应根据实际情况选择合适的设备和测量方法，以有效地减少船舶推进系统故障，提高整个系统的效率和可靠性。

为了进行数据分析，我们需要首先收集与船舶推进轴系振动与功率测量有关的数据，主要包括以下几个方面：1. 推进轴系振动数据：包括振幅、频率、相位等参数，可通过安装合适的传感器进行实时采集。

2. 发动机功率输出数据：体现了发动机输出的机械能，可以通过对发动机的操作和控制来改变功率输出。

船舶推进轴系振动与功率测量系统设计

船舶推进轴系振动与功率测量系统设计
朱永祥
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2014(036)012
【摘要】传动轴系的功率和振动测试是船舶动力测试的主要内容,决定着船舶的整体性能,甚至影响到船舶航行的安全和可靠.本文基于信号分析和处理技术,设计船舶推进轴系振动与功率测量装置,能够对轴系功率和振动信号进行精确测量.采用设计的船舶推进轴系功率测量系统进行某船舶的轴功率和轴系振动测试实验.实验结果表明,本系统所测轴系纵向振动和回旋振动共振转速误差分别小于1.24％和1.09％,幅值误差分为小于1.23％和1.06％,峰峰值误差分别小于2.26％和2.13％,所测不同转速下轴心轨迹形状与理论轨迹趋向相吻合,满足实际测量要求.
【总页数】4页(P74-77)
【作者】朱永祥
【作者单位】南通航运职业技术学院,江苏南通226010
【正文语种】中文
【中图分类】U664.21
【相关文献】
1.船舶推进轴系纵向振动共振转换器的优化设计 [J], 胡泽超;何琳;徐伟;李正民;赵兴乾
2.基于冰载荷动态激励的船舶推进轴系瞬态振动计算研究 [J], 肖能齐; 陈保家; 徐
翔; 周瑞平; 田红亮
3.基于压缩感知与VMD的船舶推进轴系轴承振动故障分析 [J], 张涵; 万振刚
4.船舶推进轴系振动控制研究 [J], 杨俊; 王刚伟; 田佳彬; 刘正林
5.船舶推进轴系不平衡-碰摩耦合故障振动特性分析 [J], 徐锴;明廷锋;钱沣
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舰船轴功率测试规范

被测轴段通常选推进轴的中间段。清洗轴段表面油污，去除被测轴段的表面油漆。用细纱纸打光被测轴段表面，其表面粗糙度不大于 6.3 μm。被测轴测量段的光滑长度一般不小于 0.5m。 6.1.5 测功仪的安装和调试主要有以下安装和调试项目：
a. 应变片粘贴； b. 电池和 BT9000 的绑定； c. 转速传感器安装； d. 接收仪安装； e. 应变传感器、转速传感器和接收仪的调试；具体如何安装和调试，参见钢弦测功仪使用说明书。 6.1.6 确定扭矩零点频率值在正式测试轴功率前，停车使舰船相对水静止，正反盘车数周，在零点没有变化或等值增减情况下，将传感器零点频率值作为正式零点输入接收仪。如果没有机会在测试区停车盘车，则要根据初始安装时的零点值及试航过程中停车时的零点值，确定零点值。 6.1.7 应变式测功仪调试安装步骤 6.1.7.1安装步骤
附录A 试验数据记录表
A.1 试验舰船概况表
表 A.1 试验舰船概况表
船名……………...
船级社……………... 船东……………...
厂……………...
舰
船
主
尺
度
参
总长,m
设计水线长,m
船宽,m
设计平均吃水,m
设计艏吃水,m
设计艉吃水,m
排水量,t
方形系数
设计轴功率,kn
主机参数
螺旋桨参数
主机型号
4 试验条件
4.1 试验海区试验海区应有足够的助航距离和回旋余地。水深应不影响航速。
4.2 试验海况风力不应大于蒲氏 3 级，海浪不应超过 2 级，潮流平稳。
4.3 舰船状态测试时舰船排水量应为正常排水量，其偏差一般为±2％正常排水量。
5 试验项目
一般测量不少于四种主机工况下的轴功率和轴转速。

船舶轴承负荷测试的新技术

作业题目: 船舶轴承负荷测试的新技术课程名称: 现代舰船轮机工程作业成绩: 授课教师:为了改善这种情况，一般采取两种措施：其一，调正轴承间距，重新布置轴承位置；其二，当第一种方法调正无效时，可以调整轴承高度，使轴线变成曲线安装，以改善轴承负荷，这就是合理校中设计的内容。

轴系校中的质量目标，主要有轴承负荷的合理分配、轴在轴承处的转角、主机输出端的弯矩和剪力等；其中比较容易测量的是轴承的负荷，如果各轴承的负荷满足计算要求，那么其他指标基本上也就满足了。

因此，船舶轴系中轴承负荷的测试尤为重要。

现在最常用的船舶轴承负荷测试的方法有两种：千斤顶顶举法和电阻应变片测量法。

1 顶举法测量船舶轴承负荷1.1 千斤顶顶举法测量原理图2为千斤顶顶举法示意图，船舶轴系一般安装成直线状态，由于轴系自重作用以及轴上的垂向载荷，在轴承的支撑作用下，轴有向下的位移。

采用千斤顶顶举法测量轴承负荷，就是在轴系的某一位置J1放置液压千斤顶，将轴逐渐顶起，使被测轴承与轴颈完全脱开，轴的位移逐渐减小为零。

此时千斤顶代替了轴承的作用，千斤顶的负荷即为被测轴承受到的载荷。

图2 千斤顶顶举法示意图通过千斤顶顶举法试验，绘制图3所示的顶举曲线，纵坐标为轴的位移量，横坐标为千斤顶负荷。

分别记录千斤顶加载和卸载过程中轴的位移和千斤顶的负荷，再绘制顶举曲线，从而求出轴位移为零时对应的千斤顶负荷，就是被测轴承所承受的负荷。

图3 顶举曲线由于滞后的影响造成顶举过程中所测出的上升曲线与下降曲线不重合，因此在确定千斤顶负荷时，应该取其平均值。

所以千斤顶代替被测轴承（且轴的位移为零时）的负荷R0可以按照公式1-1计算。

R0=( A+B ) /2 (式1-1)1.2 顶举法的试验仪器和操作过程图4表示的是顶举法的操作示意图，千斤顶布置在靠近轴承的轴下方，千斤顶和轴之间的压力传感器用来测量千斤顶的负荷，测量轴位移的千分表布置在轴上同一截面的上方，通过给千斤顶加载和卸载，观察和记录压力传感器和千分表的示数，根据记录数据绘制顶举曲线。

舰船轴功率测量与应用研究

表是：德国ＳＣＡＨＫ公司的钢弦式轴功率测ＩＫＭＩＡ试仪，瑞典ＪＷＡ公司的磁阻式扭矩测量系统，挪Ｏ威Ｋｎｓｅｏｇｂｒ司的光电式扭矩和功率测量系统ｇ公
等。
１２应变型扭矩测量方法．
应变型扭矩测量方法以轴受扭矩作用时产生的主应变为基本测量量。在轴表面取一微体Ａ，如图２中（）所示。由材料力学可知，在扭矩作用下，ａ圆轴横截面上远离中心轴处切应力最大，轴表面微
学可知，圆轴扭转变形角０与扭矩关系为：
（）２
式中：为扭矩，Ｎ・ｍ；Ｌ为变形长度，ｍ；Ｇ为被测轴的切变模量，Ｎｍ；Ｊ为被测轴截面的极惯／
性矩，ｍ。
式中：Ｐ为轴功率，ｋＷ；Ｍ为轴扭矩，Ｎ・ｍ；ｎ为轴转速，ｒｍｎ／ｉ。目前转速测量技术比较成熟，容易满足所需精
第２３卷
第５期
中国修船
ＣＨＩＡＨＩＲＡＩＮＳＰＥＰＲ
Ｖ１２Ｎｏ５ｏ．３．
Ｏｃ．０１ｔ２０
２１００年１０月
舰船轴功率测量与应用研究
李舜杰，刘东风
（海军工程大学青岛油液检测分析ｑ心，山东青岛２６１）－６０２
摘要：舰船轴功率是表征船体和主动力装置性能状态的重要参数之一。通过对轴功率等参数进行监测，并根据监测信息及时采取相应的维护措施，能够有效提高舰船的动力性、经济性和安

船舶轴功率测量原理

船舶轴功率测量原理一、引言船舶轴功率是指船舶主机输出的功率，通常用于评估船舶的性能和燃油效率。

因此，准确测量船舶轴功率对于提高船舶运营效率至关重要。

本文将介绍测量船舶轴功率的原理。

二、测量方法1. 直接法直接法是通过安装传感器在主机轴上来测量输出功率。

这种方法需要在主机轴上安装扭矩传感器和转速传感器，以便通过公式计算出功率值。

这种方法可以提供非常准确的结果，但需要大量的安装工作和成本。

2. 间接法间接法是通过测量其他参数来推断出主机输出功率。

其中最常用的方法是通过测量燃油消耗来计算主机输出功率。

该方法需要考虑到燃油质量、温度和压力等因素对燃油消耗的影响。

另外，还可以通过推算螺旋桨推力来计算主机输出功率。

三、直接法原理及实现1. 扭矩传感器扭矩传感器通常采用应变片技术实现，其原理是将力或扭矩转换为应变，再将应变转换为电信号。

扭矩传感器可以测量主机轴上的扭矩值，从而计算出主机输出功率。

2. 转速传感器转速传感器通常采用霍尔效应或电容式技术实现，其原理是通过检测旋转物体上的磁场或电场来测量旋转速度。

转速传感器可以测量主机轴的旋转速度，从而计算出主机输出功率。

3. 信号处理和计算扭矩传感器和转速传感器产生的电信号需要进行处理和计算才能得到准确的功率值。

通常使用数据采集卡或PLC等设备来采集、处理和存储这些信号，并通过公式计算出功率值。

四、间接法原理及实现1. 燃油消耗测量船舶上通常安装有燃油流量计来测量燃油消耗。

该方法需要考虑到燃油温度、压力和密度等因素对燃油流量的影响。

通过将燃油消耗与主机输出功率关联起来，可以推断出主机输出功率。

2. 螺旋桨推力推算螺旋桨推力可以通过测量船舶速度和水流速度来推算。

该方法需要考虑到水流速度和方向、水流密度和粘度等因素对螺旋桨推力的影响。

通过将螺旋桨推力与主机输出功率关联起来，可以推断出主机输出功率。

五、总结本文介绍了测量船舶轴功率的原理及实现方法。

直接法需要安装传感器在主机轴上，可以提供非常准确的结果，但需要大量的安装工作和成本。

船用轴功率仪简介

船用轴功率仪简介轴功率仪可以用来监测船舶推进轴上的真实扭矩与功率。

通过对主机不同工况下轴功率的测量，可以了解船体-主机-推进器三者之间匹配情况。

当机-桨不匹配时，主机可能不会充分发挥其额定功率，也有可能会发生严重超载。

随着船舶向大型化、自动化方向发展，船舶的高效性、经济性等，已成为造船的重要指标。

作为计算转换效率的重要手段，轴功率测量已成为船厂及船东验收新造船舶的重要参数。

轴功率仪如何工作船用轴功率仪测量传动轴上的实时扭矩（扭矩）、速度和功率输出。

当向轴施加扭矩时，轴表面会发生少量应变或“扭曲”。

轴功率仪使用传感器测量轴上的这种应变，并将信号传输到固定接收器，接收器根据轴的机械特性处理和计算扭矩值。

然后将扭矩量与速度（通常使用内置转速计）相结合以计算功率。

功率是扭矩、速度和系数的简单乘积。

由于功率和扭矩之间的密切关系，“轴功率仪”这个名称经常与“轴扭矩仪”或“轴扭力仪”互换使用。

功率 (Hp) = 扭矩 (ft-lbs) x RPM / 5252功率 (kW) = 扭矩 (Nm) x RPM / 9550轴功率检测必要性发动机或者交流电机在出厂时，一般已经提供了扭矩或者功率测量信号。

那么在推进轴上在安装一套功率仪是否时多此一举？答案是否定的。

发动机通常是根据制造商建立的台架试验或发动机性能曲线数据计算发动机功率。

而电机则依赖于测量电压x 电流，然后从负载数据中计算得出扭矩数据。

这两种方法均是间接得出扭矩。

虽然在大多数情况下，这些方法可以很好地指示轴上的扭矩，但扭矩的“良好指示”不能等同于传感器测量的真实机械扭矩。

机械测量扭矩的优势:1)捕捉扭矩数据的快速变化。

发动机或电机负载扭矩指示器通常不会检测到轴上持续时间较短的机械扭矩尖峰，而这却通常是机械损坏的原因，比如启动，突加负载时。

2)消除传动机构效率低下对测量的影响。

传动机构较多（包括齿轮箱、联轴器和轴承等），距离较长，传递效率低下时，发动机或电机的扭矩指示器偏差会很大，不能代表系统的真实情况3)监测实时情况。

基于光电传感器的船舶主机轴功率测量装置和测量方法[发明专利]

专利名称：基于光电传感器的船舶主机轴功率测量装置和测量方法
专利类型：发明专利
发明人：徐左安邦,王海燕,王连彬,马骋,蒋传杭
申请号：CN201610423053.3
申请日：20160615
公开号：CN106124102A
公开日：
20161116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于光电传感器的船舶主机轴功率测量装置和测量方法，该测量装置包含第一反光带组、第二反光带组，其分别沿着圆周方向贴合设置在主机轴上，主机轴位于飞轮与水力测功仪之间，第一反光带组靠近飞轮，且第二反光带组位于第一反光带组与水力测功仪之间；第一光电传感器，用于采集第一反光带组的光变化信号并输出第一脉冲信号；第二光电传感器，用于采集第二反光带组的光变化信号并输出第二脉冲信号；信号采集处理模块，其输入端分别连接第一光电传感器、第二光电传感器；计算机，其与信号采集处理模块输出端相连。

本发明测量数据准确度高、数据可靠性好，在船舶主机轴功率测量应用上具有一定的可操作性。

申请人：上海海事大学
地址：201306 上海市浦东新区临港新城海港大道1550号
国籍：CN
代理机构：上海信好专利代理事务所(普通合伙)
更多信息请下载全文后查看。

应变式船舶轴功率测量方法研究与应用

第18卷第7期中国水运 Vol.18 No.7 2018年 7月 China Water Transport July 2018收稿日期：2018-02-18作者简介：丁颖苗，上海市嘉定区航务管理所，船舶检验科科长，工程师，毕业于武汉理工大学。

应变式船舶轴功率测量方法研究与应用丁颖苗（上海市嘉定区航务管理所，上海 201807）摘要：作为船舶动力装置重要的性能参数，船舶轴功率是船舶设计、新船验收、旧船修造、船舶运营的重要指标。

如何精确、方便、快速地测量船舶轴功率就显得尤为重要，应变式轴功率测量仪由于结构简单，体积小，安装方便，被广泛使用在实船轴功率测量中。

本文叙述了应变式轴功率测量的原理和测量系统，并应用它进行了实船轴功率测试。

关键词：轴功率；扭矩；应变片；实船中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）07-0085-03引言随着船舶向大型化方向的发展，船舶主机功率提高，推进系统所需要传递的扭矩、推力变大，船舶航行时动力装置的运行状态越来越受到重视。

船舶推进轴系轴功率是船舶动力装置最重要的性能参数[1]，一直贯穿于整个船舶的生命周期。

设计阶段，轴功率是船-机-桨匹配及优化的重要参数[2]；建造阶段，轴功率是检验船舶性能是否达标的重要指标[3]；运营阶段，轴功率是监测船舶运行状态的重要手段[4]；修理或改造阶段，轴功率是判断维修或改造效果的有效方法[5]。

因此，实船轴系轴功率测量就显得尤为重要，而如何精确、方便、快速地测量船舶轴功率就显得更加重要。

目前，根据测量原理的不同，船舶轴系轴功率的测量分为相位差式和应变式两种方法[6]。

其中相位差式方法通过扭矩传感器测量不同轴截面在外力作用下产生的扭转角，常用仪器为钢弦传感器和激光传感器。

应变式测量方法通过应变式传感器测量轴系因为扭转而产生的主应力，常用仪器为应变片。

测量数据从旋转轴系传输到测量仪器上有接触式和遥测式两种方式[7]，接触式采用集流环[8]来实现，而遥测式采用无线传输来实现。

船舶柴油机轴功率测量系统的设计与实现

—
式中： ——最大剪切应力 Leabharlann Ｐ；ｒＭａ — —
转轴所受到的扭矩，・；Ｎｍ
个脉冲，计数器进行记数。这样，的转速ｎ轴
６／０Ｍ（）２
ｄ——轴外径，ｍ。ｃ。
收稿日期２１－７２（５０．５０
（ｍｎ可由下式算出。ａｅ）
＂ａｔｘ＝＇ｍ㈩
本系统采用反射式红外光电传感器测量转
速，其原理是：在转轴同一截面的圆周面上均匀贴上块定向反光纸，将红外光电传感器对准这一截面，轴转动过程中，当红外光照射到定向反光纸，传感器又正好接收到反射光时，传感器就输出
ａｘｍｐｅｉｉｅＯｐｏｅｔｅａｃｒｃｄｒｌｂｌｔｅｓｓｍ．ｌｅａｌｇｖｎｔｒｖｃｕａｙａｅａｉｔｏｈｙｔｓｈｎｉｉｆｙｅ
Ｋｅｒｓｔｒｕｓａｗｒｓａｎｇｕｅｄｔｏｅｔｎｙｗｏｄｏｑｅｈｆｐｅｔｉａｇａａｃｌｃｏｔｏｒｌｉ
１１扭矩测量原理【．１】
的变化，故可使用各种型式的电子应变仪将该电信号经放大后转变为应变信号，由仪器直接测取
轴的应力与应变【。２Ｊ
１２转速测量原理．
轴在受到扭矩作用时，截面上最大剪切应其
力发生在截面周边各点，与轴所传递的扭矩有且如下关系
可少的工作，例如船舶柴油机修理之后，需测定其
号，经放大后利用电子仪器测量。当轴在扭矩作用下发生变形时，两个主应力分别与轴成４ｏ５和１５夹角，３。此时，贴于轴上的电阻应变片亦产生变形，从而引起电阻值的变化，其变化大小与贴片处轴的平均应变成正比。由于贴于轴上的电阻应变

船舶推进轴系动态负荷测量方法研究

船舶推进轴系动态负荷测量方法研究首先，为了准确度量船舶推进轴系的动态负荷，我们需要选择适当的传感器来监测船舶推进轴系上的压力和振动等参数。

对于压力测量，常用的传感器包括应变片传感器和压电传感器。

这些传感器可以直接安装在推进轴上，用于测量受力情况。

对于振动测量，可以使用加速度传感器或振动传感器等，以监测轴系的振动情况。

其次，在进行实验测试前，需要对推进轴系进行预处理。

一般来说，推进轴系的表面应平整，以便传感器能够准确地与其接触。

此外，还应确保传感器的位置和安装方式正确，以避免干扰和误差。

为了精确测量动态负荷，还需要考虑到测试环境的影响，并进行相应的校准。

然后，进行实验测试时，可以通过将负荷传感器和振动传感器连接到数据采集系统来记录推进轴系的动态负荷。

根据测试需求，可以选择合适的采样频率和时间间隔来保证数据的准确性。

在实验过程中，需要记录并分析推进轴系的压力、振动等参数，并根据实际工况进行相应的数据处理和统计分析。

最后，通过使用合适的数据处理和分析方法，可以得出船舶推进轴系的动态负荷情况，并对其性能进行评估。

例如，可以计算推进轴系上的平均负荷、最大负荷和负荷峰值等参数，以评估船舶的运行状态和负载能力。

此外，还可以通过比较不同工况下的测试数据，来评估船舶的燃油效率和性能优化空间。

综上所述，船舶推进轴系动态负荷测量方法的研究是一个复杂而重要的课题。

通过选择适当的传感器、正确处理实验数据以及进行合理的数据分析，可以准确测量船舶推进轴系的动态负荷，为船舶公司和研发机构提供有价值的性能评估和优化建议。

实船轴功率测量方法比较及影响因素分析的开题报告

实船轴功率测量方法比较及影响因素分析的开题报告一、研究背景及目的实船轴功率是指船舶发动机输出的功率经过传动后到达船艏或船尾的轮轴上的功率。

实船轴功率是航海领域中的重要参数，对于船舶的性能评估、航行安全、节能减排等方面均具有重要意义。

因此对实船轴功率的测量方法进行研究和分析，有助于提高船舶的运行效率及节能减排效果。

本文旨在比较不同实船轴功率测量方法的优缺点，并分析影响实船轴功率测量的因素，为提高实船轴功率测量的准确性和可靠性提供参考。

二、研究内容及方法1.研究内容本文将重点比较以下实船轴功率测量方法：（1）直接测量法（2）间接测量法（3）计算测量法并分析影响实船轴功率测量的因素，包括但不限于船舶状态、天气情况、设备故障等。

2.研究方法本文将借助文献资料、数值模拟以及现场实验等研究方法，对比不同实船轴功率测量方法的优缺点，并分析各种因素对实船轴功率测量的影响。

三、论文结构本文将分为以下章节：第一章：绪论介绍本研究选题，明确研究目的、意义及研究方法。

第二章：实船轴功率测量方法介绍及比较介绍直接测量法、间接测量法、计算测量法及其优缺点，对各种测量方法进行比较分析。

第三章：影响实船轴功率测量的因素及分析对各种因素（如船舶状态、天气情况、设备故障等）对实船轴功率测量的影响进行分析，并探讨如何降低这些影响因素对测量的干扰。

第四章：实验研究通过实际的实验研究，验证理论研究的可行性，并对比测量结果进行分析。

第五章：总结与展望对本研究的结果进行总结，并对未来的研究方向和深入研究内容进行展望。

四、预期研究成果本研究将深入探讨不同实船轴功率测量方法的优缺点，并分析各种因素对实船轴功率测量的影响，为提高实船轴功率测量的准确性和可靠性提供参考。

同时，本研究将通过实验研究对比测量结果进行分析，为实际船舶运营提供更为科学的参考依据。

预计研究成果将有助于进一步提高船舶性能评估和节能减排水平。