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设计制造润滑与可靠性

摘要

缸套穴蚀严重影响重型柴油机的运行可靠性和使用寿命。有关缸套振动穴蚀机理的研究十分有限，这限制了穴蚀风险评估的准确性。本文提出了一种计算水套压力波动的新方法，其核心是将气缸套的振动模式与声压波传输特性相结合。研究了活塞拍击引起的气缸套动态响应和压力波动特性，首次推导出薄层水套压力放大系数的解析方程，揭示了气缸套振动空化的内在机理。约束模态试验和振动气蚀试验验证了该方法的合理性。结果表明，水套的薄层结构导致压力显著放大，从而在很大程度上降低了诱发空化的振动阈值。缸套的振动包含多个模态频率分量，并对应不同的压力放大系数，导致振动与压力之间的关系并非完全线性。此外，还研究了频率、模态振型和水套厚度对放大系数和压力分布特性的影响。结果表明，压力放大系数随频率和模态半波长的增加而增大，而随水套厚度的增加而明显减小。

关键词

重型柴油机;缸套振动;薄层水套;放大因子;压力波动;空化评估

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