【摘 要】
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在柴油机的基本结构及各个子系统的设计集成过程中,整机刚度分配和载荷分配不合理、变形协调性差等会导致一系列问题,其会对柴油机的正常运行造成严重的影响。针对这一问题,
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在柴油机的基本结构及各个子系统的设计集成过程中,整机刚度分配和载荷分配不合理、变形协调性差等会导致一系列问题,其会对柴油机的正常运行造成严重的影响。针对这一问题,需要在柴油机方案设计阶段开展整机刚度快速匹配方法的研究,实现在总体方案设计过程中柴油机各系统及各部件之间刚度匹配和有效集成,主要工作内容如下:以某大功率柴油机为研究对象,对其机体、气缸盖、轴承盖、油底壳、传动箱、飞轮壳零部件根据相应结构及材料参数进行研究。首先对机体、传动箱进行模态实验,并将详细设计阶段模型的模态仿真结果与实验对照,验证模态仿真分析的准确性及有效性,从而可以将详细设计阶段模型的模态仿真结果作为指标,指导方案设计阶段的模型简化及修改。在此基础上,提取影响气缸盖、轴承盖、油底壳、传动箱、飞轮壳零部件刚度指标的总体设计参数,初步建立它们的方案设计阶段模型,对其进行模态仿真,再通过与详细设计阶段模型仿真结果的对照,进一步修改方案设计阶段的零部件模型,直到方案设计阶段的模型仿真结果与详细设计阶段模型仿真结果的误差不超过10%为止,得到柴油机方案设计阶段模型简化方法。针对机体、气缸盖、轴承盖、油底壳、传动箱、飞轮壳零部件方案设计阶段的简化模型,将零部件按模块进行参数化,得到整机刚度评估的参数化模型。编制整机方案刚度快速分析软件,并通过了实例测试。基于整机方案刚度快速分析软件,针对模态分析结果,基于参数的灵敏度分析理论,研究方案设计阶段零部件结构参数对整机方案刚度灵敏度的影响、零件结构参数对零件刚度灵敏度的影响,得到零部件结构参数对柴油机刚度的影响规律。
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