原文传递
船用柴油机曲轴动力学分析及强度校核
| 论文题名： | 船用柴油机曲轴动力学分析及强度校核 |
| 关键词： | 船用柴油机;曲轴;动力学分析;强度校核 |
| 摘要： | 柴油机的发展，至今已经有一百二十多年的历史了。经过长期的持续改进和完善，已发展到了一个比较完善的水平。由于柴油机的热效率比较高、适应性非常好、功率范围又广，因此在农业、工业、交通运输业以及国防建设事业都有非常广泛的应用。曲轴是柴油机中最重要、载荷最恶劣、最昂贵的零件之一，作为柴油机的主要承载零件，曲轴力学性能好坏决定着柴油机的可靠性和使用寿命的长短。由于柴油机在实际工作中，多种周期性变化的载荷作用在柴油机曲轴上，曲轴的受力情况是非常复杂的，如何确保柴油机曲轴拥有较好的疲劳强度和较强的刚度以及曲轴的动静态力学特性满足工作要求是柴油机曲轴设计阶段的关键所在。 本文针对某新型船用柴油机，利用多体动力学理论，建立曲轴系统刚体及柔体模型，对曲轴系统进行了动力学特性研究，并对曲轴的强度进行校核。具体研究工作内容如下： (1)对柴油机曲轴动力学分析的两种不同方法进行研究，并根据柴油机设计手册的经典计算公式，进行了柴油机曲轴系统的动力学理论计算，并获得动力学结果。 (2)利用多体动力学仿真分析软件Virtual Engine，分别建立曲轴系统的刚体及柔体动力学模型并进行动力学仿真计算，对比分析了刚体模型与柔体模型的动力学结果，并针对曲轴主轴承载荷进行了详细分析。结果显示：使用液动轴承耦合的柔体动力学模型的结果更接近真实情况，曲轴主轴承各部分载荷分布不均匀，容易造成偏磨。 (3)在获得曲轴系统动力学结果的情况下，根据国际船级社协会(IACS)的曲轴强度校核标准，对曲轴进行传统的强度校核。校核结果显示：曲轴强度虽然满足要求，但是安全系数较低。 (4)通过有限元分析软件Abaqus建立曲轴接触有限元模型，模拟曲轴的真实工况，计算曲轴等效应力，对曲轴整体模型进行强度校核，验证曲轴的强度满足要求。 |
| 作者： | 张琼宇 |
| 专业： | 机械制造及自动化 |
| 导师： | 潘宝俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
