6L21-31型船用中速柴油機虛擬樣機技術(shù)研究.pdf

1、在船舶柴油機生產(chǎn)實踐中,曲柄連桿機構(gòu)無疑是最重要的部分。對于企業(yè)而言,其單個零部件質(zhì)量的好壞,將直接影響整個機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn),甚至是整部柴油機的運行效率及使用期限,對于企業(yè)的聲譽也會有不好的影響。
　　針對鎮(zhèn)江中船設(shè)備有限公司所屬的個別6L21/31型船用中速柴油機,在實際運行過程中,曲軸的某些部位有裂紋出現(xiàn),影響了產(chǎn)品質(zhì)量這種狀況,本文基于多剛體系統(tǒng)動力學(xué)及剛-柔耦合系統(tǒng)動力學(xué)的基礎(chǔ)理論,研究了虛擬樣機技術(shù)在船舶動力裝置方面的應(yīng)用

2、情況。找出了問題的原因并給出了相應(yīng)的對策。
　　其主要的研究工作如下:
　　(1)對6L21/31型船用中速柴油機的曲柄連桿機構(gòu)運動學(xué)、動力學(xué)規(guī)律進行了理論的分析和計算。
　　(2)運用Pro/E建立了該型柴油機曲柄連桿機構(gòu)以及相關(guān)聯(lián)的零部件的三維實體模型,并基于Pro/E的虛擬裝配模塊,完成了6L21/31型船用中速柴油機三維模型的裝配。
　　(3)利用Pro/E和ADAMS軟件相結(jié)合的方法,將6L21/31型

3、柴油機三維實體裝配模型轉(zhuǎn)化為多剛體動力學(xué)仿真模型,并進行了運動學(xué)與動力學(xué)仿真研究。
　　(4)利用ANSYS對該型柴油機的曲軸進行了柔性化處理,再結(jié)合ADAMS構(gòu)建了6L21/31型船用中速柴油機曲柄連桿機構(gòu)剛-柔耦合的虛擬樣機模型,完成了該型柴油機曲軸的動態(tài)應(yīng)力仿真分析。
　　通過以上幾個方面的研究工作,我們得出以下兩項結(jié)論:
　　(1)基于虛擬樣機技術(shù),完成了對鎮(zhèn)江中船設(shè)備有限公司6L21/31型船用中速柴油機曲柄

4、連桿機構(gòu)多剛體的運動學(xué)、動力學(xué)以及剛-柔耦合的動態(tài)應(yīng)力仿真分析,獲得了該型船用柴油機曲柄連桿機構(gòu)較為準確的運動學(xué)、動力學(xué)特性和曲軸的最大應(yīng)力值和位置,并且具有很高的精度。為該曲柄連桿機構(gòu)的進一步優(yōu)化設(shè)計和性能改進提供可靠的依據(jù)。
　　(2)基于以上取得的研究成果,應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)能夠替代6L21/31型船用中速柴油機的實物樣機,對其進行性能仿真和優(yōu)化設(shè)計。相對于傳統(tǒng)的設(shè)計研究,既減少了研發(fā)的成本和周期,也提高了設(shè)計的質(zhì)量。這對于其