船用发动机排气消声器抗冲击性能优化研究

传统的发动机排气消声器易受到最大等效应力过大的影响,因此需要对发动机排气消声器的抗冲击性能进行优化。通过拆分消声器的内部模型图,构建消声器的有限元模型并进行简化以及约束消声器的自由度;通过冲击衰减指数函数的计算以及根据消声器本身的结构特点,对支座的垫板位置进行优化。最后,根据延长消声器爆距的长度,绘制冲击外载荷曲线求取峰值,完成消声器抗冲击性能的优化。仿真实验结果表明,优化后的消声器在距爆炸点60 m与40 m时,不会受到影响,距爆炸点30 m处时会发生塑性形变,说明优化后的消声器抗冲击性能得到了提升。     

某柴油机基座结构抗冲击计算

利用ANSYS软件建立了某舰船柴油机基座的有限元模型，参照德国军标BV043／85及其他文献所提供的设备冲击谱公式，计算该柴油机基座应承受的垂向冲击载荷，用时间历程法对该柴油机基座进行了抗冲击计算。讨论设备刚性安装和设备弹性安装对基座抗冲击性能，在设备刚性安装的条件下，讨论了基座面板及纵向腹板厚度对基座抗冲击能力的影响。在设备带隔振器安装的情况下，研究隔振器刚度对基座抗冲击应力的变化情况。结果表明，在设备刚性安装的条件下，基座面板厚度对基座整体的抗冲击强度有重要的影响，而设备带隔振器安装显著降低基座在冲击状态下的应力。计算结果为舰船设备基座抗冲击设计打下了基础。     

基于DDAM的套筒式液压联轴器抗冲击性能及影响因素分析

本文基于DDAM法建立某型套筒式液压联轴器抗冲击数值模型,通过对不同冲击载荷下主要部件的抗冲击响应分析,完成了液压联轴器的抗冲击性能评估。在此基础上,开展液压联轴器抗冲击性能影响因素研究,分析联轴器相对布置位置、轴段长径比、轴段与联轴器重量比以及轴段端面约束方式对液压联轴器抗冲击性能的影响规律。通过正交实验,分析了上述4种因素对液压联轴器抗冲击性能的影响程度。研究结果表明,垂向冲击载荷作用下液压联轴器各部件产生的冲击响应最大。在不同方向冲击载荷作用下内套产生的冲击应力最大,表明内套是液压联轴器抗冲击性能最敏感部件。相比于固定约束边界条件,通过弹簧模拟油膜刚度的轴段端面约束边界条件将导致液压联轴器应力增大。此外,连接轴段重量和液压联轴器相对布置位置对其冲击应力计算结果影响明显,整体质量越大、液压联轴器布置越靠近两轴段中间位置将使得冲击应力值增大。     

提高柴油机排气消声器消声性能的试验研究

针对柴油机排气消声器，将流体计算软件用于阻力特性分析，并采用对试验件进行静态放声试验的方法，优化消声器的声学设计以提高消声效果。     

船用柴油机排气冷却消声器流体与消声特性

为了降低船用柴油机排气噪声,并对废气进行冷却以降低红外辐射,实现红外隐身目的,要求在排气系统中安装排气冷却消声器。利用数值算法研究排气冷却消声器的气体流动特性、冷却效果、声学性能。首先利用有限体积法计算并分析了排气冷却消声器在冷却与不冷却时的空气动力性能,得到其阻力损失特性、冷却效果和温度场信息。在流体计算的基础上得到消声器温度场,然后采用声学有限元法计算并分析了排气冷却消声器在室温与高温冷却下的声学特性,将排气冷却消声器的左端共振腔体积减小,改变其共振频率从而改变消声器在低频时的声学性能。     

舰用柴油机抗冲击评估研究概述

通过对舰用设备和舰用柴油机抗冲击评估研究现状的分析，结合柴油机的自身结构特点，提出了柴油机抗冲击评估研究的框架。分析了柴油机抗冲击评估的总体研究方法：多体动力学方法和有限元方法。提出了重要研究内容：柴油机冲击动力学的非线性问题、柴油机的冲击环境以及柴油机的冲击试验研究。指出了柴油机抗冲击评估需要注意的关键环节：动力传递组件、齿轮机构、轴承、凸轮机构、重要螺栓、间隙连接、管路等。     

船舶柴油机排气熄火消声器试验研究

本文主要介绍船舶柴油机排气熄火消声器的试验研究情况。实验室台架试验与实船使用结果表明,本项试验研究确定采用的湿式卧、立型熄火消声器不仅对于降低柴油机排气温度、熄灭排气中的火焰与火花具有十分明显的效果,而且在降低排气噪声及排气除尘防污方面也有一定的作用。另外,安装此类熄火消声器对柴油机的运行特性基本上无不良影响。因此,本项试验研究取得的成果具有推广应用价值。     

船用柴油机排气消声器的声学特性计算及试验验证

利用三维声学有限元法预测船用柴油机排气消声器的声学特性,结果显示单腔、双腔和三腔排气消声器传递损失的声学有限元计算结果与两负载法试验测量结果吻合良好,这表明声学有限元法预测消声器声学特性具有较强的适用性和较高的精度。同时,分析不同结构形式的排气消声器的消声特性,结果表明:带插入管的双腔和三腔结构形式具有更高的消声量,适合于船用柴油机排气消声器。     

舰艇发射装置抗冲击性能研究

为研究提高舰艇发射装置抗冲击性能,文章针对舰艇发射装置结构特点,分别采用静G法和时间历程法对其进行抗冲击计算分析。计算结果表明箱体与箱体及箱体与支架的连接处应力较为集中且发射装置对冲击载荷的响应与冲击加载方式和方向有很大关系。在同一冲击载荷下,结构响应特性以横向响应为主。所得分析结论可以对舰艇设备的抗冲击设计提供一定的参考。     

舰载雷达TR组件冲击计算方法分析

为满足舰载雷达的关键部件TR组件抗冲击和轻量化设计要求,采用DDAM和时域模拟法分别对TR组件进行冲击计算分析.由计算结果可知,2种冲击计算方法得到的应力分布区域和危险区域基本一致,3个冲击方向上最大应力均位于其后侧导向销上,且应力值均小于相应材料的屈服强度,垂向冲击应力最大,时域模拟法计算应力值小于DDAM,但计算时间明显高于DDAM.此外,通过分析TR组件冲击应力分布情况,提出了结构优化改进建议.对于TR组件这种位于舰船桅杆区重量控制严格的舰载设备,建议采用计算精度高且计算结果完善合理的时域模拟法代替DDAM进行冲击计算分析.研究结果可为舰载设备抗冲击轻量化设计提供理论支撑.     

船舶发动机排气消声器强度性能测试研究

排气消声器是船舶动力系统的重要组成部分之一,它能够对发动机产生的噪声进行消除,并使排气更加畅通。船舶在水中航行时,不可避免地会受到冲击,这是一种非周期性运动,受到冲击作用的影响,排气消声器可能会产生变形,所以要求应用于船舶上的排气消声器必须具备足够的强度,从而确保其能够承受一定的冲击。因此,对排气消声器的强度性能测试成为一项非常重要的工作。对排气消声器的强度进行测试时,要选择合理的强度理论,在此基础上进行仿真计算,通过仿真结果对强度进行评价。     

船用柴油机排气消声器的声学特性计算及试验验证

三维声学有限元法被用于预测船用柴油机排气消声器的声学特性。单腔、双腔和三腔排气消声器传递损失的声学有限元计算结果和两负载法实验测量结果吻合良好,表明声学有限元法预测消声器声学特性具有较强的适用性和较高的精度。同时分析不同结构形式的排气消声器的消声特性,结果表明,带插入管的双腔和三腔结构形式具有更高的消声量,适合于船用柴油机排气消声器。     

柴油机抗冲击性能实船水下爆炸冲击试验研究

柴油机是现代舰船主要动力源之一,其抗冲击性能直接影响舰船生命力.舰用柴油机具有体积重量大、附属设备多、运行维护要求高等特点,难以在陆上进行抗冲击台架试验.实船水下爆炸冲击试验是发现舰用柴油机抗冲击薄弱环节,检验舰用柴油机抗冲击性能的有效手段.通过试验中对舰用柴油机进行运行监控、实时测量,以及试验后对柴油机进行拆检分析,初步总结出舰用柴油机的抗冲击薄弱环节,提出舰用柴油机冲击防护设计建议,研究成果可应用于舰船动力设备抗冲击防护措施设计中.     

柴油发电机组冲击计算分析

抗冲击要求是现代船用柴油发电机组的重要考核指标之一,目前国内仍以仿真分析作为柴油发电机组抗冲击研究的主要手段。本文运用ANSYS软件,针对20缸V型柴油机与某发电机构成的机组主要部件在刚性安装情况下进行垂向抗冲击计算。经计算可知：整个模型中发电机定子安全系数最低,经分析是由于其仅有定子没有转子,导致质量较小,所受冲击较大,在此可不考虑其安全系数大小;对发电机组其余部分来说在该冲击输入下满足使用要求,应力最大位置发生在连杆上,且连杆的安全系数较低。     

船用柴油机排气消声器的声学性能模拟与试验

针对某型船用主机的噪声特点,设计排气消声器的几种结构方案。对消声器内采用的多孔吸声材料的复特性进行试验测量,基于测量数据对方案进行有限元仿真计算,得到各自的传递损失,最终确定优化方案。按规范的要求对消声器的声学性能进行试验测量,并将试验结果与理论计算结果相对比,验证该优化方案的合理性。     

基于灵敏度分析的管路系统抗冲击优化设计

运用Sobol'法、傅立叶幅值灵敏度检验扩展法和重要测度法对某管路系统进行了灵敏度分析,得到了对管路系统冲击响应影响较大的若干参数.以这些参数为设计变量,以管路最大冲击等效应力为目标变量,联合运用子问题法及扫描法对管路系统进行了抗冲击优化设计,得到了一些有益于管路系统抗冲击设计的结论.研究表明,应用基于灵敏度分析的抗冲击优化设计方法能快速判断出舰艇管路系统中不合理的设计如支撑位置、刚度等,其结果为舰艇管路系统提高抗冲击能力进行改装提供了理论支持.     

船舶机舱支撑结构应力分析及改进设计

为提高船舶航行动力效率,本文以某船舶支撑钢结构为研究对象,建立其有限元模型,获得了支撑钢结构应力分布。随后采用最优化理论,以结构柔度为目标函数,以结构体积为约束函数,对支撑钢结构材料分布进行迭代优化设计。计算结果表明:在支撑结构中间部位应力较小,将其移除不会对结构刚度产生较大的影响,但却能显著减小结构质量。     

冲击破碎锤对预应力混凝土板桥纵向裂缝影响

针对国道205线新立河桥空心板板底出现有规律的纵向裂缝,利用ANSYS软件对该桥所受到的冲击荷载进行应力计算分析,并建立了开裂截面和未开裂截面的三维实体模型对该结构的受力状况进行了模拟。计算结果得出：由冲击破碎锤产生的冲击力不是产生板底产生应力的主要原因。空心板底缘开裂必然会导致梁整体刚度的降低,但对于底板拉应力的影响并不是很大,而对于顶板底缘拉应力分布整体影响较大。     

单扩张腔消声器流场特性与温度场研究

以某型船用排气消声器为研究对象,为改善流体阻力对船舶柴油机的功率影响及消声器表面热辐射造成的机舱通风的影响,对其单扩张腔消声器的阻力损失与表面温度场进行了详细的分析与研究。利用大型通用CFD流体计算软件对消声器的流体流动与表面温度场进行了分析计算,通过适当改变内部内插管的布置,可有效改善内部紊流流场,降低消声器的流动阻力;通过包覆一定厚度的隔热材料,可有效降低消声器表面温度,降低热辐射。     

水下爆炸作用下箱型梁舰船冲击环境数值研究

舰船的冲击环境研究是舰船抗爆炸抗冲击设计的基础。箱型梁作为新型甲板结构,势必会从结构形式和总布置2个方面改变舰船刚度和质量的分布,从而改变了舰船的冲击环境。本文通过数值仿真技术,建立箱型梁结构舰船水下爆炸模型,运用冲击响应谱分析方法对箱型梁舰船结构冲击环境进行研究,将箱型梁舰船冲击环境特性与母型船进行对比,并将箱型梁内外冲击环境特性进行描述,得出箱型梁-舰船冲击环境特性规律,对箱型梁舰船抗水下爆炸冲击设计有一定的参考意义。