船用主汽輪機汽缸沖擊動力特性研究.pdf

1、艦船設備的抗沖擊能力關乎到艦船生命力的強弱，開展艦船設備在沖擊載荷作用下的響應研究具有重要意義。主汽輪機汽缸是艦船的主要動力設備，本文針對船用主汽輪機汽缸，采用數值與試驗相結合的方式進行抗沖擊響應分析。對汽缸整體模型進行建模，采用時域模擬法進行沖擊加載，對其響應進行分析;在數值分析的基礎上開展試驗研究，通過試驗結果來分析計算精度。
　　首先，對所關心的某型主汽輪機汽缸進行有限元建模，分析其在復雜工作環(huán)境下的剛度、強度等問題，并對主

2、汽輪機汽缸結構進行優(yōu)化分析，提出結構優(yōu)化方案。依據對各方案模擬分析的結果進行有效分析與研究對比，對某型主汽輪機汽缸結構提出有效的結構優(yōu)化與改進措施。
　　其次，根據優(yōu)化方案提供的模型，按照德國軍標BV0430-85中的時域載荷設計方法設計一系列工況，采用時域模擬法對優(yōu)化后的船用主汽輪機汽缸模型進行數值沖擊計算。研究汽缸的沖擊響應規(guī)律、分析主汽輪機汽缸在各方向上的抗沖擊能力。
　　第三，綜合考慮試驗條件，確定試驗模型的縮尺比、

3、設計并校核試驗工裝件、根據數值計算結果設計試驗測點的布置方案、確定試驗沖擊加載的各種工況。
　　第四，開展縮比模型掃頻和沖擊試驗，對試驗結果進行分析;對試驗數據進行處理，提取加速度和應力響應峰值;將試驗值與計算值進行對比分析，得出時域計算方法的計算精度;對誤差產生的原因進行簡單分析，并討論結構在沖擊載荷作用下的強度。
　　通過數值和試驗兩種途徑對汽缸模型進行抗沖擊研究，結果表明船用大型設備采用時域法進行研究時具有一定的精度，