船用柴油機半組合式曲軸紅套工藝的研究與設計.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟快速的發(fā)展和世界各國船市的變化，從20世紀90年代起世界船業(yè)制造中心已經(jīng)出現(xiàn)了向中國地區(qū)轉移的一種趨勢。而半組合式曲軸作為柴油發(fā)動機核心的部件之一，其質(zhì)量的高低對整個船用柴油發(fā)動機的壽命非常的重要。所以展開對船用柴油機的半組合式曲軸紅套的相關工藝研究具有很重要的意義。
　　本文將采用效率高、易控、污染少的中頻感應加熱器來加熱曲軸，基于有限元方法建立電磁場和溫度場的方程，利用ANSYS軟件對曲軸紅套的感應加熱過程進行分析

2、。
　　1.深入研究了感應加熱的原理，尤其是透入深度問題和渦流的集膚效應;感應加熱數(shù)值模擬知識和有限元方法;溫度場相關理論和電磁場基本定律。
　　2.分析了ANSYS軟件多場耦合分析的類型，確定了曲軸紅套過程中多場耦合過程的分析方法:電磁-熱場耦合分析的物理環(huán)境法、熱-結構場耦合分析的間接法。
　　3.利用ANSYS有限元軟件模擬仿真了用感應加熱器加熱半組合柴油機曲軸的過程。特別是對耦合仿真過程中幾個關鍵問題進行了處理

3、，如采用了查表的方法解決了材料的物理參數(shù)隨溫度的改變而改變的問題;采用物理環(huán)境的方法實現(xiàn)了溫度場、電磁場兩個場循環(huán)耦合的問題。
　　4.利用APDL編寫出了一套基于ANSYS軟件的曲軸紅套的加熱過程的命令流，對ANSYS10.0進行了二次的開發(fā)，從而可以高效率的分析出不同的頻率和電流密度等參數(shù)對曲臂溫度的影響，為紅套工藝的制定提供了參考依據(jù)。
　　利用仿真軟件ANSYS對曲軸紅套感應加熱過程進行了模擬仿真，并通過實驗證明了仿