救生艇用2105柴油机活塞温度场数值计算与分析

针对柴油机活塞的热负荷问题,以救生艇用2105直喷式柴油机为研究对象,建立了活塞温度场的数学模型和边界条件,进行了额定工况下2105柴油机活塞温度场的计算,获得了温度场的数值分布.计算结果表明,活塞顶部的热负荷集中在燃烧室,最高温度为330℃,位于燃烧室中心.活塞顶部不同区域温度分布差异较大,在燃烧室偏离活塞中心一侧温度偏高,位于燃烧室喉口排气一侧、活塞顶面燃烧室背离活塞中心一侧外缘、燃烧室底部一圈温度较低.活塞第一环槽最高温度为180℃,活塞的热负荷在允许范围之内.     

柴油机活塞三维温度场数值计算与分析

针对柴油机活塞的热负荷问题,以195柴油机为研究对象,建立了活塞温度场的数学模型和边界条件,进行了额定工况下195柴油机活塞温度场的计算,获得了温度场的数值分布。计算结果表明,活塞顶部的热负荷集中在燃烧室,最高温度为382°C,位于燃烧室中心。燃烧室下部温度较低,背离活塞中心侧的外边缘的温度也较低,同时位于燃烧室排放口的温度也比较低,而温度较高的区域分布于燃烧室偏离活塞中心一侧。由此可见,活塞顶部的不同区域温度分布还是有比较大的差异。活塞第1环槽最高温度为150℃,活塞的热负荷在允许范围之内。     

柴油机活塞热负荷影响规律研究

为研究特殊环境下性能参数变化对柴油机活塞热负荷的影响,在高背压条件下,开展增压系统、燃油系统、配气系统参数变化对活塞热负荷变化规律的影响研究。通过建立活塞热负荷模型进行不同性能参数对活塞热负荷的影响分析,并基于活塞热负荷影响规律分析结果,将对热负荷的控制转换为对柴油机平均燃气温度和平均换热系数的控制,确定柴油机热负荷优化控制策略和控制方案,并通过试验验证优化方案的合理性,为柴油机性能参数的选取提供依据。     

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。     

某型柴油机活塞三维有限元耦合分析

论文采用有限元软件ANSYS,分析了某型柴油机活塞的温度场和活塞热应力,并通过热-机械顺序耦合的方法,分析其综合应力场。研究结果表明:活塞温度最高点位于燃烧室中心,最高温度低于材料的危险温度;活塞在热应力作用下的最大变形量未超过活塞与缸套的最大配合间隙,但第三道环槽的不圆度达到0.08mm,对活塞的润滑和密封有一定影响;热-机械耦合作用下,活塞应力最大值位于销座与销孔接触面上以及销孔上方销座内侧,可考虑在活塞颈部与活塞销座之间设置加强肋以提高销座的实际承载能力。     

G32柴油机活塞头冷却结构的优化设计

活塞是柴油机中工作受力最复杂、工作环境最为恶劣的一个运动件,它同时承受着变化的机械负荷和热负荷。活塞头是组合活塞部件中的关键零件,决定了组合活塞设计的成败。随着中速柴油机的不断强化,活塞头不仅要考虑强度问题,还需兼顾到气环、油环、裙部的布置和组合。为保证活塞工作的可靠性,活塞头的冷却结构是关键。本文对活塞头的冷却效果进行了分析,进而提出结构优化改进的方案。     

基于有限元强度计算的MAN汽缸套损坏问题的分析与研究

根据MAN汽缸套损坏情况,提出了采用有限元方法对汽缸套热负荷和机械负荷进行强度计算分析,并研究探讨了几项改进措施。     

燃气轮机高压涡轮叶顶间隙变化规律的有限元分析

高压涡轮叶顶间隙会直接影响到燃气轮机的功率、效率、油耗和寿命。利用有限元等软件,建立了叶片、轮盘和机匣外环的实物模型;通过热结构耦合分析,计算得到各自在温度场和离心力场作用下的径向位移,进而得到叶顶间隙变化规律,并进行了分析。计算结果表明:温度场变化是引起叶片和轮盘径向变形的主要因素;离心力对轮盘径向变形的作用比对叶片径向变形的作用要显著得多;热和离心力变化是间隙变化的两个主要因素;叶片、轮盘和机匣的热响应不一致以及离心力对转子的拉伸作用导致其径向膨胀变形不匹配,进而引起间隙变化;快速增减速度对间隙的影响最为明显。     

柴油机燃烧室不同隔热方案的对比试验研究

给出了发动机燃烧室不同隔热方案的试验结果，以及实测和计算的燃烧室主要部件的温度场和热流量，判明了各部件的隔热作用和热负荷情况。     

G26柴油机气缸盖强度的有限元分析

为分析G26型柴油机强化后气缸盖的结构强度,对其进行了有限元分析.研究中通过CFD模拟,确定缸盖水套表面换热系数和环境温度等边界条件,并将边界条件映射到有限元模型,计算缸盖稳态温度场.在此基础上,通过加载热负荷和机械负荷分析气缸盖热机耦合应力,并对气缸盖结构强度进行校核,结果表明气缸盖结构满足强度要求.有限元模型中采用10节点四面体二次单元,对危险区域网格单元做了加密处理,并通过Jacobian等参数控制网格质量.     

预测船体分段焊接变形方法概述

船体分段在焊接过程中产生的焊接变形会使船体结构强度降低,精确预测和控制焊接变形是现代造船工艺的要求.焊接变形分析方法包括实验法、解析法、数值分析法、等效载荷法等,常用的是后两种方法.数值分析法采用热弹-塑性有限元模型精确模拟焊接现象,但计算工作量大;等效载荷法计算焊接区域的固有应变,并将其转化为等效载荷,进而应用弹性有限元分析求得整个结构的焊接变形.     

马尔代夫某项目礁灰岩的强度及变形特性研究

本文结合某珊瑚环礁上的实际工程,通过现场和室内试验相结合的方法,对礁灰岩强度及变形特性进行了全面的测试分析,通过对礁灰岩的物理力学参数进行统计分析,提出了利用易获取的纵波波速和点荷载强度指数估算软弱礁灰岩单轴抗压强度和弹性模量的经验方程,具有较高的可靠性,可为礁灰岩力学特性研究和礁岛工程建设提供借鉴。     

连续刚构桥静载试验分析与研究

采用等效加载车辆法对连续刚构桥进行静载试验。结果表明：各工况下,所测得的结构各控制截面的主要测点位移、控制应变的结构校验系数均小于1.05,强度和竖向刚度均满足设计和使用要求;各工况下,全部荷载卸除后,残余变形与量测的总变形的比值小于20%,结构处于弹性工作状态。     

冠梁对弧形悬臂式排桩围护结构变形的影响

针对不同工况条件下冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的影响,采用数值分析和现场监测相结合的手段进行分析。结果表明:冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的约束效果显著;随着基坑开挖深度增加,冠梁的约束作用显著增大,开挖到一定深度时必须通过设置冠梁来控制围护结构变形;增加冠梁约束后,围护结构变形对基坑形状变化较敏感,在弧形基坑中冠梁的约束作用更加显著。     

舰载雷达稳定平台基座优化设计

本文对某舰载雷达稳定平台基座在船摇、风载和振动载荷作用下的受力情况进行分析和计算。运用有限元技术对原基座的载荷分布进行分析,同时对基座进行结构优化设计。通过对优化后基座的有限元分析计算表明其满足减重要求和船摇、风载和振动条件下的强度设计要求。     

新型浮式平台波浪载荷分析与结构强度评估

为优化浮式平台结构型式，确定波浪载荷分析方法及特征载荷选取，并应用于新型浮式平台的波浪载荷分析与结构强度评估。结果表明，型式优化的平台运动特征载荷响应幅值算子（Response Amplitude Operator，RAO）可有效避开作业海域的极端海况，为海洋结构物的型式设计、波浪载荷计算与结构强度评估提供参考。     

自升式钻井平台直升机平台强度分析与优化设计

以某型9l.44 m(300ft)自升式钻井平台为例,对直升机平台结构进行有限元强度分析。分析了均布载荷工况、直升机着陆冲击工况及直升机系留工况下的结构应力和变形,对优化前后的结构进行力学性能对比;并分析了优化设计对结构模态的影响。计算结果表明,各载荷工况下平台结构最危险位置均发生在上层建筑与直升机平台的连接处;通过优化桁架参数,达到了减轻自重、提高强度刚度的效果,且优化结果十分可观。     

深水半潜式平台大型生活区结构强度研究

结构安全是保证深水半潜式钻井平台在恶劣海况、复杂载荷作用下正常作业的基本前提,而大型生活区往往因参与平台总强度而发生结构损伤,开展对生活区危险区域结构强度和位置布置研究是半潜式平台安全作业运营的重要保障。采用随机性设计波方法确定波浪参数,开展含生活区的半潜式平台结构响应计算和变形分析,总结主导生活区高应力区域的典型波浪载荷工况。通过横向和纵向布置位置对比分析,总结生活区参与平台总强度的规律。结果显示,主导生活区结构强度的典型波浪载荷工况为中纵剖面扭矩和中纵剖面剪力工况;当生活楼前侧围壁与平台首部侧围壁齐平时,参与平台总强度程度较大;生活楼长度增加会增大其参与平台总强度程度;生活楼的长度应避免与平台立柱内侧板的间距相当;分析结果可为半潜式平台生活区设计提供技术支持。     

复合材料舵水动力载荷等效施加方法及试验研究

针对复合材料舵水动力载荷的等效施加方法及可行性进行了理论和试验研究。以复合材料双支承舵、悬挂舵为研究对象,以舵叶载荷特性及变形特征为依据,提出了两型舵叶的水动力载荷试验等效施加方法,即双支承舵采用单面多块、悬挂舵采用单面单块加载;并通过有限元仿真分析,分别对两型舵叶在等效载荷与实际载荷作用下的位移、应力分布规律进行对比,验证了载荷等效方法的合理性;进而,制作复合材料悬挂舵模型,并开展了等效载荷下舵叶静强度、刚度特性试验研究,对等效载荷施加方法的可行性进行了验证。     

基于热-机耦合的柴油机气缸套强度研究

为使气缸套的结构设计、制造、强度校核及疲劳寿命分析更加精确化,利用有限元仿真软件,对某型柴油机气缸套在热负荷、机械应力作用下的应力及变形情况分别进行单边界条件计算和热-机顺序耦合计算,并做疲劳分析。结果表明,热-机械顺序耦合下气缸套的最大应力分布于气缸套内表面与上表面交界处,最大值不超过材料的极限应力;气缸套的最小疲劳安全系数满足设计要求,最有可能发生疲劳破坏的部位位于气缸套上部螺栓孔根部所处的高度平面、水套最底面所处平面及气缸套上表面外沿处。