某船用柴油机轴系强度校核(2)

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第四章连杆的网格划分-24

4.1有限元分析网格的划分 24

4.2 模型的导入 25

4.2.1 三维模型的导入 25

4.2.2几何清理 25

4.2.3网格的划分 26

4.3.4 修改网格的措施主要包括 29

4.3本章小结： 31

第五章强度分析 32

5.1某船用柴油机连杆分析有限元模型 32

5.2工况选择 32

5.3 相互关系、约束及载荷 32

5.4分析结果 34

5.5本章小结-36

结论39

参考文献--40

致谢41

第一章绪论

1.1研究目的与意义

船用柴油的机轴系扭转强度是影响船舶航行安全的决定性因素.如今大功率船用柴油机在大型船舶领域应广泛应用,随着船用柴油机强化程度向远程、超长行程发展,船用柴油机在运转过程中轴系传递并传递更大的负荷,轴系扭振于复杂,这让船用柴油机轴系扭转振动的研究和计算更加重要.

为了实现轴系扭振的高效、准确计算,首先需要对扭振计算方法做更加深入的研究,另一方面需要整合和应用合理的计算法则进行计算软件的开发, 发动机关键件主连杆折断，严重危及用户的航行安全，影响了航海者的航行训练，制约了用户使用能力的提高。课题的完成可从根本解决主连杆折断这一严重危及航行安全的故障，这样就可以提高发动机运动的可靠性、改善护保障性。以上成果可在发动机维修中推广并且应用于实践，将会取得较好的响应。研究成果将示功图测量整合到活塞发动机的研究中，这将对对提高活塞型发动机的设计和改进老旧机型打下了良好的基础，具有重大的借鉴价值和意义。

近百年来，柴油机因其功率范围大、能耗低，效率高在各式各样民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了其主导地位。在如今日新月异的中国，新材料、新工艺、新技术的不断得到开发并且得到利用，为柴油机注入了新的活力，使其在动力机械等方面，尤其在船舶动力仍然发挥着无法替代的作用.

1.2国内外发展现状与趋势

1.3 本课题主要研究任务

首先要求我们对船用柴油机的工作原理有一定的了解，而后知道连杆的工作环境和大体的受力情况，大体了解其工作原理，后面要进行有限元分析的时候要首先建立连杆的三维图，最主要的是进行网格的划分，网格的划分是有限元分析的基础，而后进行有限元的强度分析。

1.4有限元对连杆强度分析的重要性

我国早在1975年就开始采用有限元技术进行发动机零部件分析计算，尤其是发动机连杆强度方面的分析.随着微型计算机技术的飞速发展,80年代以来，国内自行开发了许多基于微型计算机平台的专用有限元分析软件包，并在工程计算中获得成功应用，90年代，我国广泛引进了国外成熟的商品化有限元应用分析软件，并应用于发动机零部件的分析、设计中，一些国内学者也开始探索利用有限元优化设计技术对复杂发动机零部件的准确分析，已有一些成效，但还远没有达到广泛工程应用的程度。发动机零部件分析、设计，虽然已经较为普遍应用了有限元技术，但还没有真正地把有限元技术与优化设计技术相结合，解决发动机零部件分析、设计问题，如：有的提出了对曲轴圆角形状的优化用有限元法，有的提出了连续梁法和有限元结合的方法等，这些工作存在一些不足之处，如有的计算模型只考虑单一受载情况，忽略了扭矩和惯性力的作用，有的只计算了单一曲拐，忽略了相邻曲拐的影响等等，这与国际先进水平相比还存在着很大的差距，这是因为，将有限元技术与优化设计技术相结合(有限元优化设计)，在国内发动机零部件分析、设计中，还缺乏数据的积累，也少有成功应用的报道.