摘要：由于高功率大缸径柴油机的排气管处于高温、高压、强冲击的工作环境,承受复杂恶劣的热机载荷,使得疲劳失效问题日渐突出。为解决工程中的排气管疲劳失效故障,基于流固耦合仿真分析的方法,研究了多通排气管在热载荷、机械载荷和热机耦合载荷三种不同条件下的疲劳损伤机理以及低周疲劳寿命。结果表明,单纯交变热载荷不足以造成排气管低周疲劳失效,交变的热机耦合载荷导致排气管寿命急剧下降,其中内壁压力和端面推力重要度分别为4.34和0.88;在排气温度不变,排气压力增大60%的高增压设计条件下,排气管的塑性应变进一步增加,疲劳寿命减小至3710次,仅为原来的29%。

摘要：六自由度波浪补偿平台所采用的大长径比非对称液压系统在深海区需完成大跨度、高速度的波浪补偿任务,这为控制系统的控制精度和抗干扰能力带来严峻的挑战.引入径向基神经网络(RBFNN)辨识,提出一种自适应反馈线性化控制策略.首先,建立六自由度波浪补偿平台非对称液压系统的非线性模型.然后,基于RBFNN辨识利用反馈线性化设计自适应控制器.最后,利用MATLAB/Simulink开展五级海浪(90°遭遇角恶劣工况)作用下和外力干扰下的仿真分析.结果表明:相比于经典比例系数-积分系数-微分系数(PID)和滑模控制,新型控制器控制精度和抗干扰能力明显提高,更适合用于复杂海况下六自由度波浪补偿平台的控制,且具有很好的跟踪效果和较强的稳健性,可为深海区六自由度波浪补偿平台控制系统设计提供参考.

摘要：针对传统运输底座设计过程效率较低,难以兼顾多个设计目标的问题,基于Inventor二次开发平台,以典型运输底座为母型,建立客户满意度与设计目标的函数模型,对三组典型设计方案进行分析,结合满意度优化形成最满意方案,相比于三组变型设计方案,质量均有降低,最大应力也均有降低,综合满意度均有提高,表明变型设计结合满意度优化可以提高设计效率、兼容多个设计目标,可提高运输底座设计的数字化水平。

摘要：采用非对称(高次方-分段函数)设计方法对某高速船用柴油机凸轮型线进行了优化设计,基于多体动力学模型对其动力学性能进行了校核,并基于单因素扰动法对影响米勒循环实现的配气机构关键参数进行了敏感度分析。研究结果表明:优化后的凸轮型线不仅满足使用米勒循环技术的设计要求,还提升了阀系动力学性能,且使得落座力峰值下降了42.9%,最大接触应力下降了13.8%。适当减小米勒正时和气门升程,增加阀系刚度和弹簧刚度均有利于实现米勒循环的凸轮型线设计,其中阀系动力学性能对米勒正时最为敏感,在确定米勒时刻时应综合考虑整机结构强度和性能要求。

摘要：基于结构参数修正模型提出一种机组对中工装优化设计方法,分析大跨距柴油机对中工装测量误差来源,分析工装挠度、测量读数、轴线差之间的修正关系;考虑工装挠度优化可行性,根据悬臂梁简化假设提出优化设计方法,通过算例进行验证,以机组开档尺寸、材料强度为约束条件、以主体杆尺寸为优化设计参数,求解对中工装结构最优解,结果表明,结构参数修正模型有较好的拟合效果,优化后对中工装主体杆重量较优化前基本持平,工装挠度降低超过50%,该优化设计方法可在满足对中要求的前提下简化优化设计过程。

摘要：基于材料力学理论,以某船用大功率柴油机曲轴、平衡重及连接螺柱(螺母)为研究对象,结合曲轴超负荷运行条件及其材料特性,建立曲轴、平衡重及螺柱连接仿真分析模型。通过柴油机可靠性试验对该仿真模型进行验证。基于该模型,开展了曲轴-平衡重连接面接触应力影响因素分析,确定了影响接触面接触应力分布的主要因素,并形成优化方案。研究表明:曲轴-平衡重接触面应力分布主要受螺柱位置及螺柱预紧力的影响,螺柱远离中心面且螺柱预紧力越大,则接触面应力分布越均匀。该研究可为大功率柴油机曲轴平衡重设计提供一定的理论支撑。

摘要：为探究一种新型组合式抗性消声器的阻力损失特性及消声特性,对其主要结构进行差异化设计及性能分析对比。首先确定新型组合式抗性消声器主要组成结构,接着对其中过渡管、对冲孔、内插管结构进行差异化设计,给出8种不同的消声器结构方案,利用FLUENT及COMSOL仿真软件分别对1至8号消声器内部流场及消声特性进行仿真求解,并进行对比分析其压力损失特性及消声特性,最后选定2号消声器方案并制成样机,进行试验验证。结果表明新型组合式抗性消声器有无插入管结构对其性能影响最大,有插入管结构在压力损失及消声性能上都比无插入管结构优异,过渡管结构及对冲孔结构的差异在于压力损失,其影响较小,而锥形过渡管在消声性能上会在680 Hz出现较好的二次消声峰值,新型组合式抗性消声器具有良好的压力损失及宽频的消声性能。

摘要：基于设计阶段给定的三种活塞冷态型线进行了多方案动力学计算,确定了冷态型线设计参数,结合三维有限元方法进行活塞组件热负荷分析,得到了活塞热变形并对型线进行修正,完成了热态下活塞动力学性能分析。通过对比分析考虑了活塞冷、热态型线差异的动力学分析结果,筛选出最优设计参数并最终确定了活塞型线。所设计的活塞通过实机1 000h试验考核,拆检结果表明运行情况良好。

摘要：将试验设计(design of experiments,DoE)方法应用于采用废气再循环(EGR)技术的船用中速柴油机多参数多目标优化仿真分析过程中。利用试验数据标定的Dijet燃烧模型及整机仿真模型保证了仿真模型的预测精度。通过V-optimal试验设计方法确定了仿真方案,并利用建立的响应面模型对柴油机性能参数进行了预测和全局优化,确定了满足TierⅢ排放的目标机型运行边界参数的优化匹配关系。与GT-Power软件计算对比结果表明:基于DoE的船用柴油机性能优化设计过程可以大幅缩减仿真方案的数量,缩短研究周期。

摘要：为满足小型热气机常温常压条件下燃烧的需要,在数值模拟的基础上设计了一种盘式旋流气体燃烧器,并试验研究了不同开孔方式、负荷条件和过量空气系数下燃烧室内的温度分布和火焰形状,结果表明:燃气孔为内孔,空气旋转流动,同时燃烧器外径减小到原来的2/5左右的情况下,燃气-空气混合均匀,燃烧稳定,火焰透明、脱壁且不直接灼烧加热器头部,高温区分布合适,满足热气机燃烧要求。