6L21-31型船用中速柴油機(jī)虛擬樣機(jī)技術(shù)研究.pdf

1、在船舶柴油機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐中,曲柄連桿機(jī)構(gòu)無(wú)疑是最重要的部分。對(duì)于企業(yè)而言,其單個(gè)零部件質(zhì)量的好壞,將直接影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至是整部柴油機(jī)的運(yùn)行效率及使用期限,對(duì)于企業(yè)的聲譽(yù)也會(huì)有不好的影響。
　　針對(duì)鎮(zhèn)江中船設(shè)備有限公司所屬的個(gè)別6L21/31型船用中速柴油機(jī),在實(shí)際運(yùn)行過(guò)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(dòng)力學(xué)及剛-柔耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論,研究了虛擬樣機(jī)技術(shù)在船舶動(dòng)力裝置方面的應(yīng)用

2、情況。找出了問(wèn)題的原因并給出了相應(yīng)的對(duì)策。
　　其主要的研究工作如下:
　　(1)對(duì)6L21/31型船用中速柴油機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行了理論的分析和計(jì)算。
　　(2)運(yùn)用Pro/E建立了該型柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及相關(guān)聯(lián)的零部件的三維實(shí)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(jī)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(jī)三維實(shí)體裝配模型轉(zhuǎn)化為多剛體動(dòng)力學(xué)仿真模型,并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真研究。
　　(4)利用ANSYS對(duì)該型柴油機(jī)的曲軸進(jìn)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(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)剛-柔耦合的虛擬樣機(jī)模型,完成了該型柴油機(jī)曲軸的動(dòng)態(tài)應(yīng)力仿真分析。
　　通過(guò)以上幾個(gè)方面的研究工作,我們得出以下兩項(xiàng)結(jié)論:
　　(1)基于虛擬樣機(jī)技術(shù),完成了對(duì)鎮(zhèn)江中船設(shè)備有限公司6L21/31型船用中速柴油機(jī)曲柄

4、連桿機(jī)構(gòu)多剛體的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及剛-柔耦合的動(dòng)態(tài)應(yīng)力仿真分析,獲得了該型船用柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)較為準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)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(jī)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能改進(jìn)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(jī)技術(shù)能夠替代6L21/31型船用中速柴油機(jī)的實(shí)物樣機(jī),對(duì)其進(jìn)行性能仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究,既減少了研發(fā)的成本和周期,也提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量。這對(duì)于其