1. 本选题研究的目的及意义
船用柴油机作为船舶推进系统的心脏,其安全稳定运行对船舶的航行安全至关重要。
曲轴作为柴油机中承受交变载荷的关键部件,其振动问题一直是制约柴油机性能和寿命的关键因素之一。
船用柴油机服役环境恶劣,受海浪冲击、船体振动等因素影响,曲轴振动问题更加突出。
2. 本选题国内外研究状况综述
船用柴油机曲轴振动问题一直是国内外学者研究的热点和难点。
近年来,随着计算机技术和仿真软件的发展,曲轴振动仿真分析方法得到了广泛应用,并取得了一系列研究成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将针对船用柴油机曲轴振动问题,开展以下几方面研究:1.船用柴油机曲轴振动机理分析:分析曲轴振动产生机理、振动形式以及影响因素,为曲轴振动模型建立和仿真分析奠定理论基础。
2.船用柴油机曲轴振动模型建立:基于有限元法,建立曲轴的三维实体模型,并进行必要的简化处理,以平衡计算精度和效率。
3.船用柴油机曲轴振动仿真分析:对建立的曲轴模型进行模态分析、谐响应分析和瞬态响应分析,研究曲轴在不同工况下的振动特性,识别曲轴的关键振动模态和振动响应规律。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法,具体步骤如下:1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解船用柴油机曲轴振动领域的研究现状、最新进展以及存在的问题,为本研究提供理论基础和技术参考。
2.理论分析:分析船用柴油机曲轴的结构特点、受力情况以及振动机理,建立曲轴振动模型,推导曲轴振动方程,为数值仿真提供理论依据。
3.数值仿真:利用有限元软件ANSYS或ABAQUS等建立船用柴油机曲轴的三维模型,并进行网格划分、材料属性定义、边界条件和载荷施加等操作。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.建立更为精确的船用柴油机曲轴振动模型:综合考虑曲轴的几何结构、材料特性以及边界条件,采用更为精细的有限元模型,以提高仿真分析的精度。
2.分析不同工况下曲轴的振动响应规律:研究不同转速、不同载荷以及不同海况下曲轴的振动响应,揭示曲轴振动与运行工况之间的关系。
3.提出针对性的曲轴减振措施:根据曲轴振动特性,提出曲轴结构优化设计方案或减振装置应用方案,并通过仿真分析验证其减振效果,为提高曲轴的抗振性能提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 孙涛, 王永岗, 刘春宝, 等. 船舶柴油机曲轴强度及振动特性分析[J]. 内燃机工程, 2022, 43(06): 94-102.
[2] 陆金铭, 邓飞. 基于AVL Excite 的船用柴油机曲轴动力学仿真[J]. 船舶工程, 2021, 43(S1): 287-291.
[3] 刘春宝, 王永岗, 孙涛, 等. 基于多体动力学的船用柴油机曲轴强度及可靠性分析[J]. 船舶, 2021, 32(04): 81-87.
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