6S60MEC型船用柴油機焊接缸體安全性評價及疲勞壽命預測.pdf

1、作為大型船舶核心的配套設備，我國船用低速柴油機的發(fā)展一直相對滯后，技術主要依賴國外專利廠商。我國船用低速機制造企業(yè)的發(fā)展水平同日韓國家等相比存在非常大的差距。近些年來，隨著國內(nèi)造船業(yè)的高速發(fā)展，基于種種原因限制，我國低速機制造業(yè)的研發(fā)水平卻一直停滯不前。因此，提高船用柴油機等相關船舶配套業(yè)的研發(fā)水平，已經(jīng)成為世界造船強國的一個重要基礎之一，更是提高我國造船業(yè)國際競爭力的主要挑戰(zhàn)之一。通過CAE仿真技術的應用，對船用柴油機的關鍵結構等進行

2、研究轉(zhuǎn)化，了解其性能屬性，為我國船舶柴油機的自主研發(fā)奠定基礎。
　　船用低速柴油機作為大型船舶的主動力裝置，其中氣缸體作為柴油機結構的主要固定件，在工作過程中承受的載荷相當復雜，其中包括螺栓預緊力、過盈力等裝配產(chǎn)生的力，以及在柴油機運轉(zhuǎn)過程中受到的周期循環(huán)的燃燒氣體力。氣體力是隨著曲軸轉(zhuǎn)角變化而周期循環(huán)變化的力。低速柴油機的缸體設計構造包括各類水道、油道、加強筋、縱隔板以及凸凹臺等；對氣缸體結構進行強度、疲勞等研究可以積累基礎數(shù)據(jù)

3、，為船用低速柴油機自主研發(fā)提供經(jīng)驗與參考。近年來由于國際金融危機以及國際航運市場不景氣，隨著原材料及人工成本的進一步增加，船用柴油機企業(yè)受到了較大的沖擊，為了進一步降低生產(chǎn)成本，我們應該通過提升技術研發(fā)來更有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量，繼而進一步提升公司的競爭力?，F(xiàn)階段我們使用的缸體主要為鑄造缸體，鑄造缸體的成本較高，且質(zhì)量不容易控制，且在缸體鑄造過程中由于工藝要求會產(chǎn)生較大的環(huán)境污染，因此現(xiàn)階段焊接缸體成為今后一個可行的發(fā)展方向。焊接缸體的材料

4、損耗較少，加工費用比鑄造缸體更少，且更容易控制缸體的質(zhì)量。
　　本文首先利用三維建模軟件UG根據(jù)6S60MEC型低速船用柴油機焊接式缸體的圖紙建立缸體的三維實體模型，將焊接缸體的實體模型導入ANSYS Workbench仿真平臺進行結構離散，建立有限元模型，在ANSYS Workbench仿真平臺里將焊接缸體有限元模型施加符合實際工況的邊界條件以及載荷后進行分析計算。通過靜力結構分析得到缸體在最大爆發(fā)壓力工況下的力學性能，然后利用