船用柴油機曲軸動力學分析及強度校核.pdf

1、柴油機的發(fā)展，至今已經(jīng)有一百二十多年的歷史了。經(jīng)過長期的持續(xù)改進和完善，已發(fā)展到了一個比較完善的水平。由于柴油機的熱效率比較高、適應性非常好、功率范圍又廣，因此在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通運輸業(yè)以及國防建設事業(yè)都有非常廣泛的應用。曲軸是柴油機中最重要、載荷最惡劣、最昂貴的零件之一，作為柴油機的主要承載零件，曲軸力學性能好壞決定著柴油機的可靠性和使用壽命的長短。由于柴油機在實際工作中，多種周期性變化的載荷作用在柴油機曲軸上，曲軸的受力情況是非常復雜

2、的，如何確保柴油機曲軸擁有較好的疲勞強度和較強的剛度以及曲軸的動靜態(tài)力學特性滿足工作要求是柴油機曲軸設計階段的關(guān)鍵所在。
　　本文針對某新型船用柴油機，利用多體動力學理論，建立曲軸系統(tǒng)剛體及柔體模型，對曲軸系統(tǒng)進行了動力學特性研究，并對曲軸的強度進行校核。具體研究工作內(nèi)容如下：
　　(1)對柴油機曲軸動力學分析的兩種不同方法進行研究，并根據(jù)柴油機設計手冊的經(jīng)典計算公式，進行了柴油機曲軸系統(tǒng)的動力學理論計算，并獲得動力學結(jié)果。

3、
　　(2)利用多體動力學仿真分析軟件Virtual Engine，分別建立曲軸系統(tǒng)的剛體及柔體動力學模型并進行動力學仿真計算，對比分析了剛體模型與柔體模型的動力學結(jié)果，并針對曲軸主軸承載荷進行了詳細分析。結(jié)果顯示：使用液動軸承耦合的柔體動力學模型的結(jié)果更接近真實情況，曲軸主軸承各部分載荷分布不均勻，容易造成偏磨。
　　(3)在獲得曲軸系統(tǒng)動力學結(jié)果的情況下，根據(jù)國際船級社協(xié)會(IACS)的曲軸強度校核標準，對曲軸進行傳統(tǒng)的