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。     

负荷突降工况柴油机曲轴应力多柔体动力学分析

通过仿真试验对负荷突降和转速上升2种工况下曲柄销中心和主轴颈中心处的应力情况进行定量分析,并对应力图谱进行分析。利用Pro E软件对柴油机运动部件进行三维建模,并对其进行组装配置。基于有限元软件ANSYS建立曲轴的三维模型,对曲轴的模态进行分析,进而形成曲轴的多体动力学模型。利用ADAMS平台建立柴油机运动模型,通过施加约束、运动和载荷,最终形成柴油机的虚拟样机试验平台,得到相应工况下的应力图谱,并加以分析。     

基于特征建模的船用柴油机机体强度有限元分析

基于三维造型软件Pro/E的特征建模技术和有限元软件ANSYS的结构分析模块,建立了某6200型船用柴油机机体的有限元模型.采用更符合实际的边界条件施加方法,在螺栓预紧和缸内爆发压力两种工况下对机体进行受力分析,确定了最大应力部位;同时对机体的疲劳安全性进行了校核.分析结果表明,采用此有限元方法可为机体的强度评估和多方案改进设计提供依据.     

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。     

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。     

用有限元法对船用空压机曲轴设计模型分析

在使用CAD软件对船用2ZF-0.34/3-B型的空压机曲轴进行三维实体建模的基础上,用ANSYS软件对此曲轴进行计算机模态分析,研究其前5阶的模态参数和变形状态,并将其结果与试验数据进行比较,得到一些有意义的结论,为动态响应分析提供了可靠的动力学模型.     

基于SolidWorks的柴油机曲轴特征参数化建模

为了解决曲轴建模时大量重复性模型绘制工作和修改简化工作,以柴油机曲轴为例,针对Solid Works三维软件,通过VB. NET程序开发平台,以参数化设计思想为主导,调用相关的Solid Works API接口,进行软件的二次开发。根据主轴颈直径和长度、连杆轴颈的直径和长度、平衡臂的厚度为特征参数建立柴油机曲轴模型。该方法使柴油机曲轴建模过程得以简化,提高了建模的效率,有较高的推广和应用价值。     

船用柴油机曲轴疲劳分析方法研究

分别采用简化法、协同法对某船用柴油机曲轴进行疲劳分析,根据FKM标准建立疲劳分析模型,在进行曲轴疲劳计算时,均考虑应力梯度、平均应力、加工工艺、可靠性等因素的影响。计算所得曲轴疲劳安全系数和应力幅值表明,简化法计算出的最小安全系数和应力幅值略大于协同法。     

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。     

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。     

低速船用柴油机整机吊具可靠性的有限元分析

船用低速柴油机的吊具受力复杂且不规则,传统设计通过简化模型计算其理论强度,与实际工况误差较大。文中利用有限元软件ANSYS分析,以6S42MC整机吊具为研究对象,采用三维软件PROE建立该吊具模型并对其进行有限元分析,根据分析所得的应力分布和形变情况,判断吊具的可靠性;通过改变吊具的结构尺寸,对减少吊具应力的方法进行探究;对吊具进行拓扑优化。分析结果表明,文中方法可以检验吊具的安全性,提高经济效益,同时为吊具的理论设计提供了依据。     

船舶柴油机交互式虚拟现实仿真

以船用柴油机为研究对象,对轮机模拟器三维虚拟仿真软件进行开发,并以三维实体建模技术和虚拟现实技术为支撑,通过使用3ds Max软件完成对船用柴油机系统的三维建模,在虚拟现实平台Quest3D上制作三维场景,实现船舶柴油机交互式虚拟仿真。     

船用柴油机电控系统关键技术

针对船用柴油机电控系统对柴油机的调速问题,根据国内外非线性自调整算法的研究以及船用柴油机调速器的设计原理,在传统PID控制的基础上,本文提出非参数模型的自调整控制策略。通过对D6135型船用柴油机特点和性能分析,对其进行仿真建模,最后在Matlab软件中对柴油机调速控制系统进行仿真,对电控系统的关键技术进行研究。根据仿真结果可以看出本文提出的自整定控制策略具有可行性,为船用柴油机电控系统提供一个有效的控制算法。     

我国船用低速大功率柴油机曲轴制造技术的发展

分析了我国造船快速发展对船用低速大功率柴油机曲轴的需求,确定了船用半组合式曲轴开发的必要性,回顾了上海船用曲轴有限公司开发船用曲轴制造技术的过程与经历,并对行业前景作了展望。     

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.     

船用柴油机电控系统

为适应船用柴油机电控技术发展,本文提出了一种船用柴油机电控系统架构方案,采用先进的"V"字型开发模式及开发工具平台开发系统应用层软件,对关键电路进行仿真与试验优化设计,对系统关键可靠性技术如凸轮轴和曲轴信号传感器物理冗余技术等进行研究,并进行了样机研制。对研制出的样机开展硬件在环仿真试验和环境适应性试验,试验表明样机能满足船用柴油机电控系统需求,通过功能扩展,还可以支持高压共轨技术以外的柴油机电控技术。     

船用柴油机曲轴主轴承润滑性能数值分析

曲轴主轴承工作性能好坏对柴油机性能产生直接影响作用。本文建立某型船用柴油机曲轴主轴承润滑特性数值分析模型,对不同转速工况下主轴承润滑特性进行分析,获得了一个工作循环内的载荷、油膜压力、油膜厚度及轴心轨迹等润滑性能参数。经分析表明,第5主轴承润滑性能相对最差,这主要是由于柴油机曲轴在载荷作用下发生一定程度的弯曲变形,造成第5主轴承下轴瓦中部处的油膜厚度相对较薄,且存在发生过度磨损的隐患。本文研究工作可为船用柴油机曲轴主轴承的设计与优化提供参考。     

柴油机曲轴系动态参数有限元计算

运用"集总参数法"建立了两种TBD234V6型柴油机曲轴轴系的当量系统.首先利用现代CAD技术,建立该型柴油机曲轴的有限元模型;并应用有限元分析软件ANSYS对其动态参数进行计算,最终在Matlab中直接求解自由振动微分方程.基于以上的计算,提出了一种较以往更为精确的柴油机曲轴轴系动态参数计算方法.     

基于无线供能的船用柴油机曲轴扭矩在线检测技术研究

介绍了由谐振非接触供电模块、应变片扭力检测模块、信号无线收发模块等组成的扭矩信号采集装置,将其应用在船用柴油机的曲轴扭矩检测。通过试验,实现了对船用柴油机曲轴扭矩检测系统的输出电压计应变量的连续采集,完成了对船用柴油机曲轴扭矩的在线实时检测。该装置性能可靠、精度高、实时性好,在轮机管理方面具有较好的实际应用价值。     

基于ANSYS的船用柴油机高压蓄压管的设计

高压蓄压管广泛用于船用柴油机共轨系统中,起输送和承载高压燃油的作用,其强度是设计的关键。设计的双层组合式高压蓄压管,相比单层厚壁蓄压管能够承受更高的内部压力,且环向应力较低。通过ANSYS有限元软件对比分析了双层组合式高压蓄压管和单层厚壁蓄压管的环向应力,设计的双层组合式高压蓄压管结构较合理,强度满足设计要求。通过对双层管配合的过盈量的控制,能够控制环向应力的分布,从而使设计的结构和所用的材料达到最佳使用状况。经过理论计算和有限元计算结果的验证,设计的双层组合式高压蓄压管的结构是正确合理的。