船舶柴油机曲轴三维实体动力学仿真

曲轴是船舶柴油机的重要组成部件,通常对曲轴的研究是在静力学基础上对曲轴的应力等进行分析,有一定的局限性。本文以6E300DC型号的船用柴油机曲轴为例,采用CAXA软件进行三维实体建模,并导入ADAMS中进行仿真研究,通过添加约束、载荷,对曲轴进行动力学仿真计算,其研究结果对柴油机曲轴的动态性能及优化设计有一定的参考价值。     

柴油机曲轴易损部位分布规律的研究

文章以某型柴油机曲轴为例进行分析,首先对柴油机工作过程进行估算,然后运用有限元分析法,得出柴油机曲轴在4个冲程工作过程中的受力情况和曲轴动力数据,进而研究柴油机曲轴发生裂纹或者断裂失效的位置分布规律,用以指导曲轴设计者对关键部位、油孔位置、倒角要求等方面进行优化,指导柴油机维修人员对曲轴的关键部位进行重点维修保养。     

基于有限元方法的16PA6STC柴油机曲轴疲劳强度分析

针对曲轴处于多轴应力循环状态,以16PA6STC型柴油机曲轴为研究对象,采用PATRAN有限元分析方法对曲轴进行柔性处理,在ADAMS中建立刚-柔性体结合的曲轴连杆机构的动力学模型,并进行多体动力学仿真分析,利用FATIGUE疲劳分析软件,对曲轴在额定工况下进行疲劳强度分析.     

基于应力云图和有限元的柴油机曲轴疲劳强度分析

柴油机在运转过程中受到剧烈的振动,会使轴系附件损坏,喷油、气阀定时遭到破坏,严重时会影响柴油机的平衡性,加剧柴油机的噪声,甚至会造成曲轴疲劳断裂。本文通过对船舶主机曲轴—轴系进行建模,采用曲轴三维整体模型,并在Ansys Workbench中进行预处理,对曲轴实体模型进行网格化分。再借助有限元软件Ansys进行受力分析,得出曲轴变形量和应力云图。最后对其进行疲劳强度分析,重点研究在气缸力、轴承支撑力以及推进轴系载荷三者作用下的曲轴疲劳强度。     

船舶小型柴油机曲轴断裂的主要原因和预防措施

简述船舶小型柴油机曲轴断裂发生时的故障现象与紧急处理,为轮机人员处理曲轴断裂事故提供参考;对曲轴断裂的部位和实例断面进行了简要阐述,着重分析曲轴断裂原因,对船舶小型柴油机曲轴断裂提出了较为详细的预防措施,以减少曲轴断裂在机务管理中的出现概率。     

船舶柴油机曲轴的模态分析

通过建立船舶柴油机曲轴的三维几何模型,结合 ANSYS 软件对曲轴的细节特征和约束进行简化.采用Lanczos法进行自由模态分析,获得曲轴前5阶固有频率和振型向量,并求得曲轴振动中的危险区域.     

船舶柴油机曲轴动态强度分析

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时曲轴的动态特性,结合Pro/E 3D软件和ANSYS软件对船舶柴油机曲轴、轴承、活塞、连杆等部件进行三维实体有限元建模,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EXCITE软件中,建立整个船舶柴油机的轴系非线性多体动力学模型。采用该模型对曲轴进行一个循环的多体动力学计算。将计算结果恢复到曲轴实体有限元精细模型,进行正常工况下曲轴在一个循环内的动应力计算。结果表明,与单体曲轴强度分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的曲轴载荷的边界条件,提高了船舶柴油机曲轴动态特性计算精度。     

基于ADAMS的柴油机曲轴仿真分析

为研究柴油机曲轴在正常工况下载荷的变化规律,建立柴油机曲轴轴系动力学仿真模型,并通过曲轴的模态分析得到曲轴的柔性体模型,通过试验测量瞬时转速与仿真结果对比,验证仿真模型的准确性,在此基础上对柴油机曲轴进行模拟仿真分析,得到曲轴载荷变化的一些规律。     

基于最小二乘法的曲轴振动不平衡信号分析

曲轴机构振动是柴油机整体振动的核心,加强柴油机曲轴机构的动态特性分析是研究柴油机振动机理和实施振动监测与故障诊断工作的重要内容。文章首先对曲轴机构的不平衡原因进行综合分析,然后设定曲轴振动信号,并结合最小二乘法原理对曲轴振动信号进行拟合,最后利用实验数据进行曲轴振动信号的不平衡量分析,并验证了本课题研究方法的可行性,为异常不平衡信号测取与分析提供方法与依据。     

6L21/31型船用中速柴油机动力学仿真及曲轴应力分析

针对个别6L21/31型船用中速柴油机曲轴某些部位出现裂纹的情况,基于虚拟样机技术建立该型柴油机曲柄-连杆机构的多刚体虚拟样机模型,对该型柴油机进行动力学特性分析。借助有限元软件对曲轴进行柔性化处理,建立该型柴油机曲柄-连杆机构刚-柔混合的样机模型,完成了曲轴动应力分析,获得了曲轴的最大应力值及位置,为曲轴的改进优化提供依据。     

某轮副机曲轴断裂事故原因分析及预防措施

文章结合柴油机曲轴的工作条件,对某轮副机曲轴断裂事故的内在和外在原因进行了分析,并针对该事故的原因对柴油机曲轴的日常维护管理提出了建议。     

基于有限元分析和动力学仿真的曲轴疲劳寿命计算

基于某型十二缸内燃机曲轴的有限元模型,建立了包括曲轴、活塞组、连杆组及飞轮在内的三维实体动力学仿真模型,并考虑惯性力、气缸压力和相邻拐的影响.通过曲轴刚柔混合动力学仿真,计算了标准工况下曲轴的载荷历程曲线及最大应力,并利用全寿命方法(S-N法)得出了该曲轴的疲劳寿命.在此基础上,对内燃机负荷与曲轴疲劳寿命关系进行了分析,表明内燃机负荷对曲轴疲劳寿命有显著的影响.     

大型船用曲轴磨床整机的动静态性能仿真分析及优化

基于三维仿真分析软件Pro/ENGINEER,建立了大型曲轴磨床的三维几何模型与虚拟样机仿真模型.首先通过Pro/E的多体动力学仿真子模块,对船用曲轴磨床进行曲轴加工时的配重平衡仿真分析,极大减小了曲轴加工时由不平衡引起的激振力.其次采用结构分析模块Pro/Mechanica,对机床床头箱的刚度进行了结构优化分析,不仅提高了曲轴在加工时的支撑刚度,同时也改善了磨床动态刚度.通过以上的仿真分析,优化了曲轴磨床的动静态特性,有效保证了船用曲轴的加工精度.     

某大型低速柴油机曲轴的全生命周期疲劳计算与分析

以大型低速柴油机曲轴为研究对象,在传统动力学计算的基础上,利用UG和ANSYS软件建立曲轴有限元计算模型,运用全寿命法对曲轴进行疲劳计算,获得曲轴的安全系数和疲劳寿命,提出改进危险区域疲劳强度的结构措施和工艺措施。     

往复式船用空压机曲轴连杆机构力学特性分析研究

为了降低往复式船用空压机曲轴连杆机构的变形率,提出了往复式船用空压机曲轴连杆机构力学特性分析研究。根据空压机的结构形式分析了往复式船用空压机曲轴连杆机构活塞受力情况,依托活塞动力计算图,对曲轴连杆机构的动力进行分析,基于质量换算分析了作用于船用空压机曲轴连杆机构的力和力矩,又结合往复式船用空压机曲轴连杆机构力学性能分析,实现了往复式船用空压机曲轴连杆机构力学特性分析。结果表明,设计的力学特性分析方法相比传统分析方法,曲轴连杆机构的形变值降低了79.2%,有效地降低了船用空压机曲轴连杆机构的变形率。     

船用低速柴油机曲轴轴向振动研究

以船用大功率低速柴油机柔性体曲轴为对象,在考虑气体力、运动部件惯性力、扭纵耦合效应等因素的情况下,建立曲轴、连杆、活塞的刚柔混合动力学模型。通过数值仿真,分别对连杆推力、连杆法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响进行分析。分析结果表明：法向力是曲轴轴向振动的直接激励源,切向力是曲轴轴向振动的间接激励源-切向力引起曲轴扭振,进而引起曲轴纵振;同时法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响非常相近;而连杆推力(法向力和切向力合力)引起的曲轴轴向振动是扭纵耦合振动的结果,并非两种分力作用结果的简单叠加。     

曲轴转子动力学仿真分析

活塞的往复运动借助于曲轴曲柄通过连杆传递到曲轴,在时间和空间上迅速多变的力、扭矩和弯矩使曲轴承受高且复杂的载荷。因此,在进行曲轴设计时必须进行仔细、精确的振动特性计算。利用Comsol分析了某型号三缸往复式发动机曲柄销偏心率和平衡质量对曲轴旋转时产生扭转振动的影响;研究了转子的瞬态响应和曲轴上平衡质量的轨道;仿真了曲轴的应力和压力分布、轴承颈中心的轨道以及轴承颈的横向位移分量,为不同曲轴的转子动力分析提供思路及参考。     

4冲程柴油机曲轴裂纹原因分析及换新工艺

通过对某轮主机曲轴的检查和测量，分析了裂纹产生的原因和机理，对曲轴的换新工艺进行了论述，探讨了在操作管理和修理主机曲轴的技术要点。     

曲轴制造工艺综述

本文主要从船用柴油机曲轴的技术要求、材料、毛坯等几个方面,概括了曲轴的加工特点和难点,对主要制造工序进行了细致的分析。并以本公司曲轴的工艺流程为例,详细介绍了曲轴的制造工艺。     

某船发电柴油机曲轴修理工艺分析

文章针对某散货船发电柴油机曲轴异常磨损问题,对曲轴修理工艺进行相关研究。首先介绍发电柴油机组的结构组成和曲轴存在的问题;接着分析曲轴磨损异常的原因并制定相应修理方案;然后组装发电柴油机并开机磨合,对检查存在的热态臂距差异常情况进行研究并制定调整方案;最后,继续磨合并进行负荷试验,测量热态臂距验证调整效果。研究结果表明,曲柄销轴就地磨削修理方案可行,靠近飞轮的NO.1缸曲柄臂距调整方法有效,可供同行修理中小型发电柴油机曲轴时参考借鉴。