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6S50MC-C柴油机主要固定件有限元动力分析
| 论文题名： | 6S50MC-C柴油机主要固定件有限元动力分析 |
| 关键词： | 6S50MC-C柴油机;模态分析;有限元分析软件;动态特性;瞬态响应;固定件 |
| 摘要： | 船舶柴油机是船舶的主要动力推进装置,其中气缸体、机架和机座构成了整个柴油机的骨架和基础,它们在柴油机运转时承受着大小、方向随工况和曲轴转角不断变化的复杂载荷。目前船舶柴油机正向着超长行程的方向发展,其整体刚度不断降低。所以单纯的对柴油机主要固定件进行静态分析已经无法满足现阶段柴油机设计的需求,对柴油机的主要固定件进行有限元动态特性研究,揭示出外界激振力与结构本身固有特性之间的关系具有十分重要的意义。因此,本文以6S50MC-C型柴油机的主要固定件为研究对象,通过有限元分析软件HyperWorks对其进行了详细的动态特性研究。 本文在Pro/Engineer中建立了气缸体、机架以及机座的三维实体模型,利用软件HyperMesh对实体模型进行手动网格划分,并运用Raidoss求解器分析了柴油机的自由模态和约束模态,得到了柴油机组件的前18阶固有频率和振型,分析了其振型规律和频率变化趋势,结果显示出了柴油机各部分结构振动的强弱分布以及抗振漳弱区,揭示了不同频率范围内柴油机结构振动模态的特点,为后续的瞬态响应分析奠定了基础。 通过柴油机的各缸气体压力曲线结合曲柄连杆机构动力学分析得出柴油机在一个工作周期内的缸盖螺栓轴向力、十字头组件侧推力以及各个轴承力随时间变化的曲线。考虑实际情况,将各个动态载荷准确的加载到柴油机的有限元模型上,对柴油机进行了有限元瞬态动力响应分析。 最后,本文通过对柴油机主要固定件的瞬态响应分析,得到了柴油机在一个工作循环内任意时刻的应力分布,找到了柴油机在实际运转中的应力集中部位。通过分析柴油机在各时刻的位移云图以及振动关键位置的节点位移时间历程曲线以及速度时间历程曲线,揭示了柴油机的主要振动规律及主要振动部位。 |
| 作者： | 张博雄 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 段树林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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