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船用主汽轮机汽缸冲击动力特性研究
| 论文题名： | 船用主汽轮机汽缸冲击动力特性研究 |
| 关键词： | 船用汽轮机;汽缸整体模型;时域模拟法;冲击加载;动力特性;数值分析 |
| 摘要： | 舰船设备的抗冲击能力关乎到舰船生命力的强弱，开展舰船设备在冲击载荷作用下的响应研究具有重要意义。主汽轮机汽缸是舰船的主要动力设备，本文针对船用主汽轮机汽缸，采用数值与试验相结合的方式进行抗冲击响应分析。对汽缸整体模型进行建模，采用时域模拟法进行冲击加载，对其响应进行分析;在数值分析的基础上开展试验研究，通过试验结果来分析计算精度。 首先，对所关心的某型主汽轮机汽缸进行有限元建模，分析其在复杂工作环境下的刚度、强度等问题，并对主汽轮机汽缸结构进行优化分析，提出结构优化方案。依据对各方案模拟分析的结果进行有效分析与研究对比，对某型主汽轮机汽缸结构提出有效的结构优化与改进措施。 其次，根据优化方案提供的模型，按照德国军标BV0430-85中的时域载荷设计方法设计一系列工况，采用时域模拟法对优化后的船用主汽轮机汽缸模型进行数值冲击计算。研究汽缸的冲击响应规律、分析主汽轮机汽缸在各方向上的抗冲击能力。 第三，综合考虑试验条件，确定试验模型的缩尺比、设计并校核试验工装件、根据数值计算结果设计试验测点的布置方案、确定试验冲击加载的各种工况。 第四，开展缩比模型扫频和冲击试验，对试验结果进行分析;对试验数据进行处理，提取加速度和应力响应峰值;将试验值与计算值进行对比分析，得出时域计算方法的计算精度;对误差产生的原因进行简单分析，并讨论结构在冲击载荷作用下的强度。 通过数值和试验两种途径对汽缸模型进行抗冲击研究，结果表明船用大型设备采用时域法进行研究时具有一定的精度，对比试验结果，时域法得出的结果有30％左右的误差，在采用时域法进行数值分析时需要考虑这一误差。 |
| 作者： | 张成 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 史冬岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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