船用柴油機(jī)沖擊動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性數(shù)值研究.pdf

1、船用柴油機(jī)作為艦船動(dòng)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(jī)在沖擊環(huán)境下能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到艦船的續(xù)航能力、戰(zhàn)斗力。柴油機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)動(dòng)件如連桿、活塞等具有復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)涉及多種介質(zhì)如水、油、氣等，柴油機(jī)的許多重要部件在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就已承受很大的工作應(yīng)力，而由水下爆炸引起的較強(qiáng)的沖擊載荷很可能導(dǎo)致柴油機(jī)重要部件的破壞和失效。因此，開(kāi)展船用柴油機(jī)在沖擊環(huán)境下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性數(shù)值研究具有重要意義。
　

2、　柴油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，本文依據(jù)工程上常用的簡(jiǎn)化方法對(duì)柴油機(jī)模型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，建立了柴油機(jī)有限元模型。通過(guò)模態(tài)分析不僅驗(yàn)證了柴油機(jī)的有限元模型并且獲得了柴油機(jī)及其部件的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性，為判斷柴油機(jī)在沖擊下的響應(yīng)提供依據(jù)，并找出柴油機(jī)潛在的薄弱環(huán)節(jié)。
　　通過(guò)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析法和實(shí)時(shí)模擬法分別對(duì)柴油機(jī)的沖擊響應(yīng)在頻域和時(shí)域上進(jìn)行分析。兩種方法的沖擊載荷不同，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析法的沖擊載荷設(shè)計(jì)依據(jù)美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室提出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到，是基于頻域的沖擊

3、譜；實(shí)時(shí)模擬法的沖擊載荷則依據(jù)國(guó)軍標(biāo)中對(duì)艦船設(shè)備的沖擊環(huán)境的規(guī)定，按照德軍標(biāo)中的等效轉(zhuǎn)換方法計(jì)算得到。通過(guò)分析兩種方法計(jì)算得到的柴油機(jī)在沖擊環(huán)境下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，得出柴油機(jī)在非一體化沖擊下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特點(diǎn)。
　　最后，將柴油機(jī)與船體耦合的一體化模型簡(jiǎn)化為主從系統(tǒng)模型，并討論船體、減震基座與柴油機(jī)的不同參數(shù)對(duì)柴油機(jī)響應(yīng)的影響。根據(jù)彈性系統(tǒng)耦合理論，將柴油機(jī)與船體耦合在一起進(jìn)行一體化沖擊響應(yīng)分析，一體化沖擊更加接近柴油機(jī)在艦船上真實(shí)的沖擊環(huán)