大尺寸水润滑橡胶合金轴承振动噪声机理与可靠性研究

本项目旨在针对我国大中型舰船推进系统迫切需要解决减振、降噪、可靠、安全等的关键科技问题，通过构建特殊与极端环境下大尺寸水润滑橡胶合金轴承润滑状态、振动噪声多环境模拟试验方法和系统，揭示特殊与极端环境下大中型舰船推进系统水润滑橡胶合金轴承的动态服役行为，研究特殊与极端环境下大尺寸水润滑橡胶合金轴承振动噪声机理和控制策略，特别是工作介质、轴承副材料、摩擦表面结构参数、特殊与极端环境参数与振动噪声性能之间的映射关系，振动噪声的动力学与摩擦学非线性耦合模型及特性，低噪声、高可靠的动-摩耦合优化设计理论和方法，振动噪声动-摩耦合失效模型和数据库等内容。在特殊与极端环境下大尺寸水润滑橡胶合金轴承低噪声机理和控制策略方面，有重大突破和重要创新，取得拥有自主知识产权并达到国际先进水平的成果，为大中型舰船推进系统及相关重要装备的减振、降噪、安全可靠设计制造奠定关键科学基础。

大尺寸水润滑橡胶合金轴承润滑状态、振动噪声问题是大中型舰船推进系统减振、降噪的关键科技问题。本项目对大尺寸水润滑橡胶合金轴承润滑状态、振动噪声多环境模拟试验系统进行了理论分析和试验研究。开发了水润滑轴承及传动系统综合性能实验平台，实现了在激振力、转速、水介质环境等多场耦合条件下的摩擦系数、水膜压力、水膜厚度、动态刚度和阻尼、振动噪声等参数测试。针对不同工况、结构及润滑介质进行了润滑状态、振动噪声性能试验，丰富了水润滑橡胶合金轴承基础试验数据，在此基础上，开发了水润滑橡胶合金轴承基础数据库。建立考虑多曲面多纵向沟槽润滑结构、橡胶弹性变形、表面粗糙度以及温度影响的水润滑橡胶合金轴承混合润滑模型，并进行了混合润滑、摩擦噪声仿真分析，揭示了水润滑橡胶合金轴承承载、润滑与失效机理。研究了水润滑橡胶合金轴承磨损的宏观、微观表面形貌，研究了轴承空蚀磨损、冲蚀磨损、空蚀-冲蚀交互磨损的规律与机制，提出了水润滑橡胶合金轴承疲劳磨损的成因与机制。