6S50MC-C柴油機(jī)主要固定件有限元動力分析.pdf

1、船舶柴油機(jī)是船舶的主要動力推進(jìn)裝置,其中氣缸體、機(jī)架和機(jī)座構(gòu)成了整個(gè)柴油機(jī)的骨架和基礎(chǔ),它們在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)承受著大小、方向隨工況和曲軸轉(zhuǎn)角不斷變化的復(fù)雜載荷。目前船舶柴油機(jī)正向著超長行程的方向發(fā)展,其整體剛度不斷降低。所以單純的對柴油機(jī)主要固定件進(jìn)行靜態(tài)分析已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段柴油機(jī)設(shè)計(jì)的需求,對柴油機(jī)的主要固定件進(jìn)行有限元動態(tài)特性研究,揭示出外界激振力與結(jié)構(gòu)本身固有特性之間的關(guān)系具有十分重要的意義。因此,本文以6S50MC-C型柴油機(jī)的

2、主要固定件為研究對象,通過有限元分析軟件HyperWorks對其進(jìn)行了詳細(xì)的動態(tài)特性研究。
　　 本文在Pro/Engineer中建立了氣缸體、機(jī)架以及機(jī)座的三維實(shí)體模型,利用軟件HyperMesh對實(shí)體模型進(jìn)行手動網(wǎng)格劃分,并運(yùn)用Raidoss求解器分析了柴油機(jī)的自由模態(tài)和約束模態(tài),得到了柴油機(jī)組件的前18階固有頻率和振型,分析了其振型規(guī)律和頻率變化趨勢,結(jié)果顯示出了柴油機(jī)各部分結(jié)構(gòu)振動的強(qiáng)弱分布以及抗振漳弱區(qū),揭示了不同頻率

3、范圍內(nèi)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)振動模態(tài)的特點(diǎn),為后續(xù)的瞬態(tài)響應(yīng)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 通過柴油機(jī)的各缸氣體壓力曲線結(jié)合曲柄連桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析得出柴油機(jī)在一個(gè)工作周期內(nèi)的缸蓋螺栓軸向力、十字頭組件側(cè)推力以及各個(gè)軸承力隨時(shí)間變化的曲線?？紤]實(shí)際情況,將各個(gè)動態(tài)載荷準(zhǔn)確的加載到柴油機(jī)的有限元模型上,對柴油機(jī)進(jìn)行了有限元瞬態(tài)動力響應(yīng)分析。
　　 最后,本文通過對柴油機(jī)主要固定件的瞬態(tài)響應(yīng)分析,得到了柴油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)任意時(shí)刻的應(yīng)力分布,找