鱼雷转缸式斜盘发动机有限元分析

发布时间：2021-06-16 10:32

　　基于Ansys/Mechanical建立转缸式斜盘发动机的有限元模型,得到发动机整机和配气阀座的应力和应变分布,将发动机作为一个整体进行分析相比传统方法更全面和准确。分析表明:在发动机设计时应适当增加发动机支撑框架的刚度,提高发动机的运转平稳性,保证主轴和斜轴之间不产生干涉。阀座和气缸体之间的过盈量为0.04～0.06 mm有利于阀座的应力分布,所得到的结果为发动机的工程设计提供依据。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

发动机结构简图Fig.1Enginestructuresketch

αΑＮ?朔ё?透滋逯?湓?装配后应有一定的过盈量，使阀座在初始状态就承受一定的压应力，可在工作状态中适当的减小拉应力，保证其强度要求。因此，阀座和气缸体以及阀座和阀座内衬之间采用了CONTACT174单元和TARGET170单元模拟过盈的接触连接[6]。在Ansys\Mechnical中对实体模型进行了自由网格划分，单元采用10节点四面体单元。模型统计四面体单元136727个，节点共计243344个。2.3边界条件发动机有限元模型的边界条件为：图1发动机结构简图Fig.1Enginestructuresketch图2缸内压力随转角变化Fig.2Cylinderpressurechangeswiththerotationangle第42卷李鑫，等：鱼雷转缸式斜盘发动机有限元分析·177·

要原因，也是转缸式斜盘发动机的固有特性。隔板和发动机组成的整体框架产生翘曲后，一方面，使得发动机前后支撑的同轴度变差，影响发动机转动部分支撑的刚度，导致发动机转动不平稳，部分受力部件运动时产生惯性冲击。同时，发动机主动齿轮和发电机、燃料泵、海水泵等辅机齿轮啮合状态不好，加大运动部件以及齿轮的磨损甚至产生破坏，反映在发动机整机性能上会增强发动机和辅机自身的振表1各缸缸内压力Tab.1In-cylinderpressureofeachcylinder1缸2缸3缸4缸5缸6缸20189N21520N829N1315N2882N7753N图3隔板和发动机整机支撑框架变形Fig.3Deformationofdiaphragmandenginesupportframe图4主轴和斜轴干涉情况Fig.4Interferencebetweenprincipalaxisandobliqueaxis图5增加刚度后支撑框架变形Fig.5Deformationofbracedframewithincreasedstiffness图6增加刚度后主轴和斜轴干涉情况Fig.6Theinterferencebetweenprincipalaxisandobliqueaxis·178·舰船科学技术第42卷

【参考文献】：
期刊论文
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[3]辊道装配过盈配合有限元分析[J]. 陈纬,赵霞.  机械工程与自动化. 2011(02)
[4]旋转配气机构有限元分析[J]. 赵金凤,胡欲立,周鹏.  鱼雷技术. 2007(03)
[5]活塞发动机鱼雷热动力系统工作温度建模[J]. 万荣华,彭博,何长富.  鱼雷技术. 2002(04)
[6]基于有限元法对鱼雷摆盘发动机活塞温度场和应力场的仿真研究[J]. 姚倡锋,钱志博.  鱼雷技术. 2002(01)



本文编号：3232912