螺旋桨作为船舶动力装置重要组成部分，其安装质量是保障船舶建造质量的基础，目前国内外大型船舶螺旋桨均采用过盈连接的方式传递发动机功率。通过结合面上的过盈配合产生接触压力，进而由接触压力产生传递正常工作转矩的摩擦力。面向船舶智能制造中精益装调重大需求，针对螺旋桨轴过盈配合精益装调中最佳参数的确定和安装保障这一难题，本文首先介绍了螺旋桨无键安装关键参数，横向对比了世界各大船级社的计算方法以及分析了安装参数的影响因素。将自动化技术，计算机技术，网络通信技术，物联网技术等信息技术应用到船舶建造关键技术中，设计了一套自动安装系统。文章最后也分析了未来的发展趋势，安装时的动态评价和虚拟装配技术将成为未来智能装配中的主要技术。

为探究冲击载荷对发动机摩擦副应力的影响，针对某款四缸柴油机，建立了活塞-缸套润滑动力学耦合模型。多柔体系统动力学模型基于绝对节点坐标公式(Absolute Nodal Coordinate Formulation，ANCF)建立，混合润滑模型基于平均Reynolds方程和微凸体接触理论建立。计算模型在半正弦波加速度冲击载荷下的应力响应，并与正常工况进行对比。计算结果表明：施加冲击后活塞和缸套表面的应力均出现波动，表面峰值应力有所增加，且表面的应力分布更加集中。

针对四缸车用柴油机，在考虑活塞和缸套部件弹性变形的基础上，建立了一种新的活塞缸套润滑动力学耦合模型。基于绝对节点坐标公式(Absolute Nodal Coordinate Formulation，ANCF)建立活塞-连杆-曲轴多柔体系统动力学模型，基于平均Reynolds方程和微凸体接触理论建立混合润滑模型，基于商用软件平台结合二次开发进行仿真计算。对活塞缸套系统的摩擦和动力学计算结果表明：适当增加运动副间隙，可以提高润滑性能，但会加剧活塞的二阶运动；在一定程度上减小活塞上裙边径向缩减量、增大下裙边缩减量可以有效增大油膜厚度，降低摩擦功耗。

通过分析柴油机起动工作原理，确定柴油机低温启动困难的影响因素。针对HC132 系列柴油机开展低温起动性能研究，通过理论公式计算在环境温度-50℃下对柴油机冷起动的影响。

基于发动机排气余热回收系统，在GT-Power中搭建朗肯循环模型，根据仿真结果挑选最优工质，分析不同发动机工况下余热回收系统的热效率和输出功率等特性。结果表明：对比R245fa、R1234ze、水三种工质，根据仿真结果综合考虑，选择R1234ze作为最优工质对不同排气工况进行仿真。对不同排气工况进行仿真，在低功率运转工况下，排气能量较低，最终得到膨胀机输出功率较低，达不到回收利用的价值。在中高功率运转工况下，排气能量显著增加，最终得到膨胀机输出功率较高，具有较高的回收利用价值。

文章提出了一种基于模型预测控制的电动复合柴油机进气控制策略。通过电动复合增压器的数学物理方程建立预测模型，并基于神经网络算法对预测模型中的非线性部分进行简化。通过MATLAB/Simulink与GT-Power联合仿真平台，在不同工况下对进气跟踪控制效果进行了验证，并和PID控制算法进行对比。结果表明：在所提出的控制算法下，电动复合增压系统能够在1.5s内实现对目标进气压力的快速跟随。与PID控制算法相比：模型预测控制算法的平均进气跟踪误差降低了27.27%；模型预测控制算法平均等效油耗率比PID控制算法时降低了0.83%。所提出的控制算法可以良好的实现电动复合增压系统的协调控制，有效提升了发动机的瞬态响应性。

针对活塞式航空发动机的高空运行问题，为提高发动机实用升限与高空动力性能，利用GT-Power建立基于Rotax914发动机的可调两级涡轮耦合机械复合增压系统模型。在0到20000米之间进行变海拔发动机性能仿真研究，研究表明海拔高度10000米时发动机功率达到标定功率的93.14%；海拔高度15000米时发动机功率达到标定功率的91.17%；在海拔高度20000米时功率达到标定功率的82.98%，满足飞行要求。

利用GT-POWER发动机性能仿真分析软件建立了某型发动机的缸套-活塞环磨损边界条件模型，并通过发动机台架实验数据对模型进行了验证；利用建立好的缸套-活塞环磨损边界条件模型进行了发动机不同转速、负荷、使用润滑油下的缸套-活塞环磨损边界条件规律研究。研究结果表明，发动机工作过程中，缸内最大温度、压力随着负荷的增加而增大，油膜厚度随着负荷的增大而减小，活塞环背压与微凸体载荷都随着负荷的增大而增大；随着发动机转速的增加，缸内的温度和压力呈现先增大再减小的趋势，在1400r/min出现极大值；油膜厚度也随着转速的增加而增加，最大活塞环背压与最大微凸体载荷都随着转速先增加后减少，极大值出现在1400r/min。

基于GT-suite软件，建立了包括进排气、中冷、涡轮增压、冷却、润滑等系统的发动机工作过程仿真模型，并通过试验进行了验证；研究了综合黏着磨损和磨粒磨损的发动机缸套磨损模型的一般表达式以及各个相关参数的确定方法，并通过试验数据对模型进行了验证；在此基础上，分析了空气滤清器技术状况、润滑油粘度以及供油提前角等维修因素对发动机性能及缸套磨损的影响规律；结果表明：空气滤清器逐渐被堵塞时，发动机性能不断下降，并且缸套最大磨损深度逐渐减小，而空气滤清器在使用过程中发生破损时，会导致发动机性能提升，发动机缸套磨损深度变大；随着润滑油粘度的不断增大，发动机性能先提升后不断下降，并在100°C时润滑油粘度为12 mm2/s时性能达到最佳，并且缸套最大磨损深度也取得最小值；随着供油提前角不断增大，发动机的性能先提升后下降，并在上止点前30°CA时性能最佳，同时缸套最大磨损深度也达到最大值。

高压气动电磁阀在船舶柴油机起动系统中有着至关重要的作用，其响应特性是保障柴油机可靠和迅速起动的关键因素之一。基于电磁有限元仿真软件Ansoft Maxwell对气动电磁阀的响应时间进行仿真分析，结果表明电磁阀在工作电压24V和气隙1.1mm时，开启和关闭响应时间分别为31.3ms和43.3ms。并通过国际标准ISO 12238和电磁阀阀芯位移试验验证仿真模型的精确度。利用软件的参数化计算功能，分析电压对电磁阀开启响应时间以及气隙对电磁阀关闭响应时间的影响，结果表明电磁阀在工作电压为29V时，电磁阀开启响应时间加快5.9ms；在工作气隙为0.8mm时，关闭响应时间减慢17.0ms，给出了优化电磁阀响应时间的合理方案。