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五,项目名称:船舶轴系性能试验,检测,计算技术与艉轴承研制及其工程应用

(一)申报奖种:国家科学技术进步奖

(二)所在专业评审组名称:交通运输工程

(三)项目简介:

本成果属于水路运输领域的船舶,舰船工程学科.

航运业在维护国家海洋权益和经济安全,推动对外贸易发展,促进产业转型升级等方面具有重要作用.船舶是发展航运业的重要装备,船舶动力系统被视为船舶的"心脏",其中轴系(含轴承)是连接主机和推进器的关键部分,处在工作模式复杂,运行环境多样,运行工况多变和运行条件苛刻的环境下运行,其性能具有强烈的时变性,环境响应性和系统耦合性,尚有许多问题迫切需要解决.

本成果的完成单位从2006年开始,依托国家自然科学基金,湖北省自然科学重点基金,交通运输部和企业委托等项目,深入系统地研究了船舶轴系性能试验,现场实时检测与校中规范及艉轴承研制的成套关键技术.

主要技术创新如下:

1,发展了多载荷激励,多运动形式和多参数测量的船舶轴系性能试验技术.

2,创新了动态实时和高精度船舶轴系性能现场测试方法.

3,开发了多因素,多功能和多目标优化的船舶轴系性能仿真,计算软件,完善了轴系校中计算方法及相应的船舶规范.

4,自主研制了低摩擦,低噪声,长寿命的减振降噪的新型艉轴承.

本成果获得发明专利6项,实用新型专利5项,软件着作权6项,船舶轴系校中方法纳入2部相关的船检规范,发表代表性学术论文60篇.

本成果建立了新颖的船舶轴系性能试验与测试技术理论与方法,开展了船舶轴系减振降噪,轴承材料筛选和性能改进研究,实现了船舶轴系性能的现场监测,完善了船舶轴系计算方法和相关规范,研制了低摩擦,低噪声,长寿命的减振降噪新型艉轴承,提升了我国船舶轴系的设计与建造水平,为我国航运业和国防建设做出了积极贡献.先后有41名研究生参与和200多人次参加培训,为我国船舶制造,检验,设计和航运企事业等单位培养了技术骨干.本成果取得的直接经济效益为16728.52万元,社会效益显着,具有广阔的应用前景.(四)主要完成单位及创新推广贡献:

主要完成单位创新推广贡献武汉理工大学在项目实施过程中,获得了授权发明专利4项,申请发明专利1项,授权实用新型专利2项,申请实用新型专利3项,软件着作权6项,发表了53篇重要学术论文.学校发挥学科和人才优势,积极开展了整体技术的应用与推广工作,改善了船舶轴系的设计和总体性能,对解决船舶大型化发展带来的船舶轴系关键技术问题和促进推进轴系理论发展具有重要意义.中国船舶重工集团第七一九研究所自2006年开始与武汉理工大学合作.在项目实施过程中,获得了授权国防发明2项,授权实用新型专利3项,发表了7篇重要论文.中国船舶重工集团第七一九研究所充分发挥其科研及工程优势,积极开展了整体技术的应用与推广工作,改善了船舶艉轴承的设计及总体性能,取得了显着的经济与社会效益.中国船级社上海规范研究所自2016年开始与武汉理工大学合作,开展多因素耦合,多功能计算的船舶轴系性能仿真模拟,数值计算软件与校中规范研究,其计算方法与软件改善了船舶轴系的设计和总体性能,研究成果纳入到2部相关规范,提升了船舶轴系的安全性及设计,建造水平,具有广泛的应用前景,对解决船舶大型化发展带来的船舶轴系关键技术问题和促进推进轴系理论发展具有重要意义.(五)推广应用情况:

从2016年起,本成果先后为海军工程大学,武昌船舶重型装备工程有限责任公司,中船重工集团701所,中船工业集团708所等单位和有关国防单位开展了船舶轴系性能试验台设计,艉轴承结构与材料性能试验与评定,6000-300000DWT的300多条船舶轴系扭矩和功率等性能的现场测试与检验,船舶轴系性能计算软件在93家企业推广应用112套,低摩擦与低噪声和长寿命的100余艘船舶新型艉轴承的制造和使用.取得直接经济效益16728.52万元.

主要应用单位情况表

应用单位名称应用技术应用的起止时间联系人经济,社会效益海军工程大学船舶轴系性能试验研究2016.6-至今周其斗520万元重庆东江实业公司TorqueD和LH-IV轴功率监测仪2016.1-至今吴承军1006.02万元浙江欣海船舶设计研究院有限公司《轴系计算系统》软件2016.1-至今陈侠1350万元北京明航技术研究所船舶轴系性能试验台2016.8-至今高晓帆825万元上海海江轴承研究所船舶轴系性能试验台2016.8-至今樊发孝1754.5万元中国船舶重工集团公司第七一九研究所船舶轴系性能试验台2016.1-至今杨俊4909万元

(六)曾获科技奖励情况:

获奖项目名称获奖时间奖项名称奖励等级主要获奖人授奖单位《船舶轴系的性能和结构优化的理论研究,试验装置研制与工程应用》2016年中国航海科学技术奖特等奖1,严新平2,刘正林3,朱汉华4,周新聪5,杨琨6,金勇7,王志华8,袁成清9,刘杰10,胡木水11,张聪12,梁磊13,陈凯14,张圣东15,田哲武汉理工大学(七)主要知识产权证明目录:

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知识产权类别知识产权具体名称国家

(地区)授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态发明专利船舶轴系综合试验平台中国ZL201610532432.82016.03.261368494武汉理工大学严新平,刘正林,周新聪,朱汉华,袁成清,金勇,赵江滨,杨琨,白秀琴,郭智威,董从林有效发明专利船舶推进装置与船体的耦合动力学试验台中国ZL201610155123.92016.09.051040438武汉理工大学袁成清,严新平,刘正林,朱汉华,郭智威,宗成强,李志雄有效发明专利光电非接触式转动轴扭矩和功率测量装置中国ZL201610008400.32016.05.30965579武汉理工大学杨琨,周新聪,严新平有效发明专利激光光电轴功率测量探头中国ZL201610163896.02016.11武汉理工大学杨琨,谈微中,严新平,王磊,余舒,周新聪有效国防专利三维轴系振型图的形成方法中国ZL201610013431.8中国船舶重工集团公司七一九研究所

王隽,张雪冰,王娟,杨俊,疏舒有效国防专利一种水润滑轴瓦式艉轴承中国ZL201618004033.5中国船舶重工集团公司七一九研究所王隽,疏舒有效软件着作权计入艉轴倾角的水润滑橡胶艉轴承水膜压力和水膜厚度计算软件中国2016SR0290792016.03.110698323武汉理工大学软件着作权应变片式船用轴功率测试分析系统中国2016SR0585202016.06.170584282武汉理工大学软件着作权多因素耦合下的大型船舶轴系校中计算软件中国2016SR0449322016.05.150550694武汉理工大学软件着作权不同轴承支撑状态下大型船舶推进轴系回旋振动计算软件中国2016SR0449282016.05.150550690武汉理工大学

(八)主要完成人情况表:

姓名排名技术职称工作单位完成单位对本项目技术创造性贡献获得国家科技奖励情况严新平1教授武汉理工

大学武汉理工

大学本成果第一完成人员,对创新点1,2和3做出重要贡献.获得3项发明专利和1项实用新型专利,发表论文8篇.2016年获得国家技术发明二等奖,名称:船舶动力装置磨损状态在线监测与远程诊断技术及应用,第一完成人.刘正林2教授武汉理工

大学武汉理工

大学本成果的主要完成人员,对创新点1,2和4做出重要贡献.获得2项发明专利,2项实用新型专利和2项软件着作权,发表论文17篇.无姚世卫3研究员中国船舶重工集团公司第七一九研究所中国船舶重工集团公司第七一九研究所本成果௚