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低速机曲柄连杆机构动态特性与疲劳计算研究
| 论文题名： | 低速机曲柄连杆机构动态特性与疲劳计算研究 |
| 关键词： | 船用低速柴油机;曲柄连杆机构;动态特性;疲劳计算 |
| 摘要： | 柴油机结构复杂，体积巨大。对于船用低速柴油机来说，由于其工作情况复杂多变，对于关键零部件的强度与可靠性要求较高，因此设计人员需要对主要零部件进行各种工况下的性能分析，以保证柴油机能安全平稳的工作。本文利用多种分析工具对某型低速柴油机的曲轴和连杆进行了动态应力分析，计算了在柴油机稳定工作运行时，连杆和曲轴上的应力分布情况及变化情况，并对其进行了强度计算校核。然后，对两种不同的计算方法进行对比分析，讨论其仿真结果及计算方法的特点。最后，利用疲劳分析软件计算了曲轴和连杆的疲劳安全系数云图，验证了这两个关键零部件工作过程中的可靠性。 本文主要工作内容如下： 首先，使用Pro/E软件建立低速机曲柄连杆机构的仿真分析模型，然后将其导入多体动力学仿真软件ADAMS中，建立刚体动力学模型，并对主要仿真参数进行设置，进行分析计算。针对计算结果，对主要零部件之间的受力情况进行分析。 其次，使用Hypermesh软件对曲轴和连杆进行网格划分，并在Optistruct中计算得到模态中性文件。生成柔性体模型然后重新进行仿真，得到柴油机运行过程中的零部件应力变化情况，并对其进行强度校核。然后将柔性体计算结果与刚性体结果进行对比分析。 然后，使用ANSYS-Workbench软件建立曲柄连杆机构的动态仿真分析模型，并计算得到曲轴和连杆在工作过程中的应力变化情况。然后将ANSYS与ADAMS中得到的计算结果进行了对比，并分析两种不同计算方法各自的特点与优势。 最后，使用 Msc.Fatigue软件对曲轴和连杆进行疲劳分析，得到其在工作过程中的安全系数分布云图，验证曲轴和连杆工作的可靠性。经过计算发现，曲轴和连杆工作在安全范围内。 |
| 作者： | 邢东宇 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 李晓波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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