船用柴油機沖擊動態(tài)響應特性數值研究.pdf

1、船用柴油機作為艦船動力系統(tǒng)的重要組成部分，為艦船的續(xù)航提供重要保障，柴油機在沖擊環(huán)境下能否正常運轉直接關系到艦船的續(xù)航能力、戰(zhàn)斗力。柴油機機身結構復雜，轉動件如連桿、活塞等具有復雜的相對運動關系，柴油機的運轉涉及多種介質如水、油、氣等，柴油機的許多重要部件在正常運轉時就已承受很大的工作應力，而由水下爆炸引起的較強的沖擊載荷很可能導致柴油機重要部件的破壞和失效。因此，開展船用柴油機在沖擊環(huán)境下的動態(tài)響應特性數值研究具有重要意義。
　

2、　柴油機結構復雜，本文依據工程上常用的簡化方法對柴油機模型進行合理的簡化，建立了柴油機有限元模型。通過模態(tài)分析不僅驗證了柴油機的有限元模型并且獲得了柴油機及其部件的結構動態(tài)特性，為判斷柴油機在沖擊下的響應提供依據，并找出柴油機潛在的薄弱環(huán)節(jié)。
　　通過動態(tài)設計分析法和實時模擬法分別對柴油機的沖擊響應在頻域和時域上進行分析。兩種方法的沖擊載荷不同，動態(tài)設計分析法的沖擊載荷設計依據美國海軍實驗室提出的經驗公式計算得到，是基于頻域的沖擊

3、譜；實時模擬法的沖擊載荷則依據國軍標中對艦船設備的沖擊環(huán)境的規(guī)定，按照德軍標中的等效轉換方法計算得到。通過分析兩種方法計算得到的柴油機在沖擊環(huán)境下的動態(tài)響應，得出柴油機在非一體化沖擊下的動態(tài)響應特點。
　　最后，將柴油機與船體耦合的一體化模型簡化為主從系統(tǒng)模型，并討論船體、減震基座與柴油機的不同參數對柴油機響應的影響。根據彈性系統(tǒng)耦合理論，將柴油機與船體耦合在一起進行一體化沖擊響應分析，一體化沖擊更加接近柴油機在艦船上真實的沖擊環(huán)