6S50MC-C柴油机活塞头的优化设计

基于活塞头-活塞环-缸套组合结构稳态传热得出的温度场和热流分布,分析增加振荡冷却孔深度和倒圆角对强度的影响,得出活塞头的温度场和应力分布。原设计结构最高温度为448.4℃,最大热应力和耦合应力分别为694MPa和677MPa,最大应力小于材料的许用应力。随着冷却孔深度的增加,活塞头的最高温度、最大热应力和耦合应力都降低,增加冷却孔深度可以有效的降低最高温度和最大应力。倒角可以有效的降低应力集中,选取倒角5.5mm为优化设计方案。     

柴油机船废气锅炉的控制系统

本文对柴油机船上使用废气锅炉的优越性从节约能源及经济角度上作了简要介绍。对该锅炉的热力计算和控制系统,通过公式和图表作了较详细的论述。引证了排气温度 T_(AE)≈400℃的四冲程柴油机较之排气温度 T_(AE)≈300℃的二冲程柴油机使废气锅炉的蒸汽产量约大50%。通过对废气锅炉的蒸汽控制系统介绍,引伸出除氧器和汽包控制系统的要点。最后介绍了废气锅炉对二种不同柴油机的计算。     

应用边界元法求解柴油机零部件的热应力问题

柴油机高温部件的热应力求解至关紧要。本文应用边界元法推导出一种可用来计算高温部件热应力的新方法,並就二维平面问题编制了计算程序。在零部件内有体积力但无热源,边界上有力、位移、热边界联合作用的条件下,用该程序一次就可算出零部件内各点的应力值,並且只需输入力、位移、温度、热流量的边界值,无需知道零部件内温度场的具体分布。数据准备工作量和上机计算时间可减少。     

斜拉桥塔柱水化热温度应力分析

根据热传导有限单元法原理,采用热-应力耦合的方法对混凝土浇筑水化热引起的斜拉桥空心塔柱的温度效应进行分析,运用 ANSYS 进行仿真分析,得到温度场分布特点以及温度应力的发展规律,为控制施工中的水化热温度裂缝提供了理论依据以及防止开裂措施。     

基于Fuzzy-PID组合智能控制理论的船用锅炉水位仿真研究

锅炉是决定船舶航运安全稳定的重要因素。其蒸汽、压力、温度这些非常重要的控制量与汽包水位有着密切的联系。利用模糊控制理论设计锅炉水位模糊控制系统和传统PID控制器优势互补，并应用MATLAB软件对该控制系统进行验证，仿真结果表明该系统对锅炉水位可实现实时最佳控制。     

基于随机森林模型的锅炉汽包水位失效分析

锅炉汽包水位的稳定程度直接对整个锅炉系统运行有很大的影响,因此汽包水位失效预测是汽包事故防治的前提[1],针对锅炉汽包水位失效预测的复杂性,为了能够准确而快速的判别锅炉水位失效,采用随机森林算法建立锅炉汽包水位失效性预测模型。通过对实测数据进行取样、预处理、数据挖掘和分析从而准确预测出汽包水位出现故障的孕因。为了验证本模型的精准性,采取与Bayes Net贝叶斯网络和Back Propagation神经网络的测试数据进行比较。结果发现,本模型人工控制参数少、拟合效果好、预测精度高、结构简单、泛化能力强、锅炉汽包水位失效预测的结果与实际生产状况相吻合,故该方法可以有效地预测失效发生的可能性,对指导锅炉汽包水位事故防治工作有很好的预见性。     

基于热平衡状态下的磁偶极子温度场分析

以非稳定导热偏微分方程为基础,结合磁偶极子工作运行特点提出的基本假设,建立了磁偶极子的稳态热传导数学模型。随后,根据试验检测到热平衡状态下的线圈热源内部温度来求解热源密度,结合边界条件,利用ANSYS11.0进行数值模拟,得出了磁偶极子温度场数据,从而为磁偶极子的热应力分析和强度校核奠定基础。     

温度载荷对化学品船货舱结构应力的影响分析

针对某化学品船货舱结构,考察该货舱段的温度场分布,建立温度场及热应力计算模型。运用通用有限元计算软件PATRAN/NASTRAN对该货舱段模型进行稳态温度场和热应力分析。通过考察不同温度下结构应力的变化情况,得出温度载荷对货舱段结构应力及变形影响的相关规律,为该类船舶设计提供参考。     

RBF神经网络动态补偿的汽包水位多模型预测控制

在船舶蒸汽动力系统中,普遍采用锅炉增压形式对蒸汽动力进行最大化的利用,而锅炉增压系统中最重要的是控制器的设计,该控制系统的稳定性对整个锅炉系统的安全运行至关重要。本文从锅炉增压系统的基本工作原理出发,建立了一种船舶锅炉汽包水位的状态模型,对汽包的温度和水位状态进行全面描述,然后利用RBF神经网络算法建立了汽包状态的动态补偿模型,并设计了基于PID预测控制策略。仿真结果表明,本文提出的预测模型具有较好的鲁棒性和稳定性。     

港口直径40m混凝土储煤筒仓温度应力分析

通过工程实例,对港口直径40 m混凝土筒仓在季节温差和内外温差作用下的温度应力进行计算,分析不同温差作用下筒仓壁的内力分布规律,并将内外温差作用下的温度应力转换为筒仓壁的环拉力,分析不同内外温差作用下,温度作用产生的环拉力与贮料荷载产生的环拉力的比值。得出的结论有助于结构设计人员正确把握温度作用对筒仓壁内力的影响,加强结构措施,确保结构安全。     

发射筒热力耦合场下力学性能研究

发射筒是潜载导弹发射装置的重要组成部分,需要有足够的强度和刚度满足不同发射条件。本文结合实验数据,建立仿真模型,通过静力分析得到压力和结构载荷作用下的变形和应力分布;通过温度场分析得出筒上温度分布及温度载荷作用下应力应变情况;通过热力耦合场分析得到发射筒整体变形与应力分布。结果表明:在气压和结构载荷作用下发射筒最大变形1.5 mm,筒底应力125 MPa;温度场下温度自筒底段至筒体段阶梯分布,热应力作用下最大变形3.5 mm,最大应力317 MPa;热力耦合场下发射筒最大变形4.23 mm,最大应力384 MPa。3种工况下分析结果显示温度载荷是影响发射筒应力应变的主要因素,设计时在筒底圆弧面中心处需要加强。     

基于温度场和共同规范的船体结构强度分析

总结船体结构热应力的计算方法,基于热平衡理论研究某灵便型油船装货温度80 ℃时的温度场。计算基于内底板设计的许用货物密度。计算强框的屈服和屈曲强度。计算结果显示,叠加协调共同结构规范（Harmonized Common Structural Rules,HCSR）载荷后,温度场引起的热应力会造成舭部结构变形,总应力较大的增加可引起结构屈服和屈曲失效。因此,即使温度小于80 ℃,也应当在设计时适当考虑温度场影响。研究方法简单快捷,具有重要的工程技术意义。     

船用锅炉汽包水位Fuzzy-PID控制器策略理论研究

汽包水位是船用锅炉安全稳定运行的重要指标。运行过程中，负荷冲击、进出水速度、燃料品质以及供油量的变化等随机性干扰因素均影响汽包水位的动态品质，使其具有复杂的动态特性。目前，汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式，由于其控制参数是固定不变的，其控制效果往往难以满足要求，造成系统不稳定甚至失控。本文介绍了Fuzzy在线自调整PID参数控制器原理在船用锅炉汽包水位控制系统中的应用，为以后研究模糊智能控制方法对复杂多变系统的控制打下坚实的理论基础。     

船用锅炉汽包水位Fuzzy—PID控制器策略理论研究

汽包水位是船用锅炉安全稳定运行的重要指标。运行过程中，负荷冲击、进出水速度、燃料品质及供油量的变化等随机性干扰因素均影响汽包水位的动态品质，使其具有复杂的动态特性。目前，汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式，由于其控制参数是固定不变的，其控制效果往往难以满足要求，造成系统不稳定甚至失控。本文介绍了Fuzzy在线自调整PID参数控制器原理在船用锅炉汽包水位控制系统中的应用，为以后研究模糊智能控制方法对复杂多变系统的控制打下坚实的理论基础。     

基于CFD的某V型船用柴油机活塞环断裂故障研究

针对某船用12缸V型柴油机第2缸活塞环经常断裂的现象,应用CFD方法对其进行分析判断,结果表明:由于缸体水套中存在大范围的高温区和低流速区,活塞环处的热负荷及由温差产生的内部热应力增大,使活塞环发生断裂故障.通过对缸体水套进行结构改进,减小其最高温度及高温区域面积,可降低活塞环热负荷及应力,进而降低了活塞环断裂频率.     

船舶艉轴机械密封的热-热应力耦合研究

为了获得艉轴机械密封比较合理的材料配对、温度和热应力分布规律,基于有限元分析软件ANSYS,采用硬质合金、氧化铝陶瓷、斯太立特、铜合金和细粒碳石墨五种材料进行配对并运用直接耦合法进行了热-热应力耦合计算和分析.研究表明:不论采用何种材料配对,端面温度沿着半径方向先上升后下降,总体趋势是内径处的端面温度高于外径处的;不同的材料配对对于端面温度值和热应力有着显著的影响,其中硬质合金与细粒碳石墨的配对比较合理;并且从Von-Mises 应力计算云图中分析发现了旋转环和静止环热应力主要集中的位置.     

厂房大体积混凝土温度应力分析

由水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力,是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。结合某工程无损检测厂房,对大体积混凝土温度进行预测与实测,从而计算温度应力,得出要保证该工程混凝土不产生裂缝,需保证混凝土内外温差小于12℃的结论。     

温度变化对预应力损失的影响

从温度分布的基本概念出发,论述混凝土结构的温度场分布的特点,分析温差分布规律,并提出相应的计算公式.在此基础上,研究预应力钢筋在温度变化情况下的应力损失情况.     

梯形载荷作用下功能梯度简支梁弯曲的解析解

基于应力函数法,对梯形分布载荷作用下、材料属性在厚度上任意变化的功能梯度简支梁弯曲问题的解析解进行了研究。首先引入了一个应力函数,根据平面应力问题的基本方程,得出了功能梯度梁的应力函数应满足的偏微分方程,并根据应力边界条件得出了应力函数及各向应力的表达式;进而根据功能梯度材料的本构方程和位移边界条件,得出了各向应变与位移的显式解析表达式。在算例中,分别采用文中方法和经典理论对均质各向同性梁进行求解,验证了文中方法的正确性;并求解了材料组分呈幂律分布的功能梯度梁的应力和位移分布,分析了上下表层材料的弹性模量比λ与组分材料体积分数指数 n 对应力和位移分布的影响。     

船用燃油辅锅炉的建模与仿真

针对船用燃油辅锅炉,通过机理建模的方法,得到汽包水位和压力在具体扰动下的数学模型。运用Matlab在不同的工况下仿真,证实模型可信度。根据仿真分析的结果,通过MCGS和VB设计制作燃油辅锅炉主要功能仿真模块,实现船用燃油辅锅炉及相关设备的模拟。本仿真模拟器系统既可对船舶技术人员进行综合训练,也可作为单独的锅炉仿真培训系统,或作为锅炉课程教学的辅助教学用具。