分会场

设计制造润滑与可靠性

摘要

随着柴油机强化系数和轻量化指标的不断提高，对柴油机机体开展强度校核和疲劳计算变得十分必要。以大功率船用低速柴油机机体为研究对象，基于有限元分析平台，对机体的预紧工况和5个爆发工况分别进行静强度计算，得到了机架和机座在这6个工况下机体的应力云图；采用了基于多部件耦合的瞬态动力学分析，考虑了曲轴、连杆、活塞等运动部件惯性力的影响，以及对接触区域进行精细化处理，使得计算精度有所提高，计算得到了机体在一个工作循环内的应力数据。在nCode软件中计算得到了机体的疲劳寿命。静强度计算结果表明：机体的最大等效应力为120MPa能满足设计要求；机架等效应力较大的主要是因为贯穿螺栓预紧力的作用，而处于爆发工况下的气缸压力则能缓解螺栓预紧力的压缩作用，使得机架的等效应力呈现出靠近处于爆发工况的气缸会降低远离则升高的趋势。计算得到整机稳定运行过程并不会对机体产生疲劳损伤，能够满足机体无限寿命的设计要求。

关键词

船用低速柴油机;有限元分析;机体多部件耦合;强度校核;疲劳分析

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