船用柴油機減振及抗沖擊性能研究
發(fā)布時間：2017-09-02 05:30
本文關(guān)鍵詞：船用柴油機減振及抗沖擊性能研究
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【摘要】：動力設(shè)備的振動及抗沖擊性能影響到艦船自身的戰(zhàn)斗力和生命力。因此，設(shè)備的減振及抗沖擊技術(shù)是艦船裝備研究領(lǐng)域關(guān)注的重點，其研究意義不言而喻。針對艦船動力的主要形式—柴油機動力系統(tǒng)，本文借助于運動仿真技術(shù)，研究了其在運轉(zhuǎn)條件下的振動及沖擊響應(yīng)特性，探索了減振及提高抗沖擊性能的途經(jīng)。 柴油機作為一種包含多個運動部件的復(fù)雜機械系統(tǒng)，需要建立一個適當(dāng)簡化并且切合實際的結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型，以便進行抗沖擊性能分析。結(jié)合柴油機的自身特點和現(xiàn)有研究資料以及國內(nèi)外艦船設(shè)備抗沖擊標(biāo)準(zhǔn)，本文采用多體動力學(xué)方法，通過部件的建模、運動仿真以及沖擊載荷的施加，，研究其在隔振條件下的沖擊響應(yīng)特性。 借助于機械系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿Ψ治龇椒�，將�?gòu)件的剛體位移與彈性變形的非線性耦合以及各種機械約束引入到系統(tǒng)動力學(xué)模型，求得彈性支承的柴油機在沖擊載荷作用下任意瞬時的動態(tài)響應(yīng)，從而形成本文的特色。 本文主要包括以下幾方面的內(nèi)容：第一，利用UG三維建模軟件，建立了某船用柴油機的實體模型，其中包括機體以及主要運動部件與配氣機構(gòu)部件；通過MSC.Patran和Adams軟件的柔性化處理，將柴油機曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)典型部件處理為柔性體，形成了剛?cè)峄旌系亩囿w動力學(xué)模型。第二，建立了該船用柴油機隔振抗沖擊模型，在柴油機實際運轉(zhuǎn)，受到外界沖擊載荷作用的情況下，研究了隔振參數(shù)對系統(tǒng)沖擊加速度和沖擊位移的影響。第三，通過運動仿真，得到了該柴油機關(guān)鍵部件沖擊響應(yīng)應(yīng)力云圖以及最大應(yīng)力發(fā)生時刻和危險點位置。根據(jù)這些主要部件響應(yīng)云圖，指出柴油機抗沖擊的薄弱環(huán)節(jié)。第四，通過實船試驗與仿真數(shù)據(jù)的比較，在一定誤差范圍內(nèi)驗證了仿真方法的準(zhǔn)確性。 論文最后指出，采用實物模型試驗結(jié)合仿真的方法，能更深入了解艦船設(shè)備的沖擊響應(yīng)及可能的損傷，從而有針對性地提高艦船設(shè)備的抗沖擊性能。
【關(guān)鍵詞】：艦船 柴油機 抗沖擊 隔振 剛?cè)峄旌夏Ｐ?/strong> 多體動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.121
【目錄】：
- 摘要6-7
- Abstract7-13
- 第1章 緒論13-21
- 1.1 本文研究的背景及意義13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
- 1.2.1 艦船設(shè)備抗沖擊理論與試驗研究13-16
- 1.2.2 艦船設(shè)備抗沖擊計算方法研究16-18
- 1.2.3 船用柴油機抗沖擊仿真研究情況18-19
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容19-21
- 第2章 機械系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論21-25
- 2.1 多剛體動力學(xué)理論21-22
- 2.2 多柔體動力學(xué)理論22
- 2.3 接觸碰撞柔性多體系統(tǒng)理論22-23
- 2.4 ADAMS 簡介及數(shù)值計算方法23-24
- 2.5 本章小結(jié)24-25
- 第3章 柴油機剛?cè)峄旌蟿恿W(xué)模型的建立25-35
- 3.1 三維實體模型的建立25-26
- 3.2 柴油機主要運動部件的剛體動力學(xué)模型26-30
- 3.2.1 材料屬性的添加26-27
- 3.2.2 各部件之間運動約束的確定27-28
- 3.2.3 仿真系統(tǒng)載荷及驅(qū)動的確定28-30
- 3.3 柴油機重要部件的柔性化及剛?cè)峄旌夏Ｐ?/span>30-34
- 3.3.1 柴油機剛?cè)峄旌辖５膶崿F(xiàn)及相關(guān)理論30
- 3.3.2 有限元軟件中 MNF 文件的生成30-33
- 3.3.3 剛?cè)峄旌夏Ｐ偷慕?/span>33-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第4章 柴油機隔振系統(tǒng)抗沖擊理論研究及仿真分析35-53
- 4.1 沖擊概念及特點35
- 4.2 振動沖擊的相關(guān)理論35-39
- 4.2.1 振動沖擊的基本方程35-37
- 4.2.2 沖擊信號與典型沖擊譜37-39
- 4.3 柴油機隔振抗沖擊性能分析39-49
- 4.3.1 隔振抗沖模型的建立39-40
- 4.3.2 柴油機抗沖擊響應(yīng)時域分析40-45
- 4.3.3 柴油機抗沖擊響應(yīng)頻域分析45-49
- 4.4 沖擊隔振系統(tǒng)的非線性特性49-51
- 4.5 本章小結(jié)51-53
- 第5章 柴油機主要部件沖擊響應(yīng)特性分析53-73
- 5.1 沖擊響應(yīng)的仿真分析方法53-54
- 5.2 依據(jù)應(yīng)力指標(biāo)判斷柴油機抗沖擊能力54
- 5.3 典型沖擊載荷及施加方式54-55
- 5.4 柴油機曲柄連桿機構(gòu)沖擊響應(yīng)分析55-61
- 5.4.1 應(yīng)力合成與應(yīng)力指標(biāo)評估55-57
- 5.4.2 曲柄連桿結(jié)構(gòu)正常運轉(zhuǎn)下載荷與應(yīng)力分析57-58
- 5.4.3 曲柄連桿結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)規(guī)律58-60
- 5.4.4 應(yīng)力仿真結(jié)果分析60-61
- 5.5 柴油機配氣機構(gòu)沖擊響應(yīng)分析61-71
- 5.5.1 ADAMS 中的接觸碰撞處理61-64
- 5.5.2 配氣機構(gòu)沖擊響應(yīng)分析64-70
- 5.5.3 應(yīng)力仿真結(jié)果分析70-71
- 5.6 本章小結(jié)71-73
- 第6章 柴油機沖擊響應(yīng)仿真結(jié)果的試驗驗證73-77
- 6.1 試驗基本介紹73-74
- 6.2 試驗結(jié)果與仿真模型驗證74-75
- 6.3 本章小結(jié)75-77
- 第7章 總結(jié)與展望77-79
- 7.1 全文總結(jié)77-78
- 7.2 研究展望78-79
- 參考文獻79-83
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83-85
- 致謝85-86
- 詳細(xì)摘要86-90
【參考文獻】
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 王猛;基于ADAMS的急救車擔(dān)架支架減振特性仿真分析與優(yōu)化研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2009年
本文編號：776683
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/776683.html
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