船用柴油机缸盖疲劳破坏有限元分析及改进

针对某船用大功率柴油机缸盖在液压平台试验中的疲劳破坏问题,建立了被试组件离散模型,并进行了结构疲劳强度有限元分析。分析表明:缸盖内部区域结构强度相对薄弱,进排气道圆角处出现应力集中,在承受交变载荷时应力幅过大,容易出现裂纹。结合仿真分析结果,提出了缸盖结构优化方案,并进行了疲劳试验。试验结果表明:改进方案有效提高了该型缸盖的疲劳强度。     

大型船用柴油机缸盖堆焊Inconel 625合金研究及应用

通过大型低速船用柴油机缸盖堆焊Inconel625合金焊接性试验,借助扫描电镜和X射线能谱仪对基体上Inconel625堆焊层的元素浓度梯度变化及过渡层厚度进行了测定,同时对堆焊层及其HAZ的金相组织硬度进行了观测.试验与分析表明,采用气保护焊接技术在缸盖上堆焊Inconel625合金,不但能避免手工电焊所产生的缺陷及污染,而且能显著降低缸盖制造成本.     

某柴油机缸盖热负荷的流固耦合计算分析研究

分别建立了柴油机缸盖和冷却水道模型,在Workbench的环境下,运用CFD与FEA耦合计算的方法,对额定工况下的缸盖温度场进行计算分析。计算结果表明:缸盖的最高温度为602K;耦合计算的方法更符合柴油机的实际传热情况;在柴油机额定工况下,冷却水的冷却情况以及缸盖的最高温度符合要求。经硬度塞测试数据对比可知:仿真结果真实可信,可以为柴油机热负荷分析和柴油机改进设计提供理论指导和依据。     

柴油机缸盖热固耦合强度故障诊断与优化设计分析

本文利用一维热力学、三维流体力学、三维有限元法和虚拟疲劳强度预测方法,系统的对某机型柴油机的缸盖进行模拟计算,针对缸盖中的裂纹失效进行故障诊断、找到故障原因,并提出优化方案,最终通过试验验证方案的有效性.采用热固耦合计算方法完成了缸盖结构的失效模式分析,同时,文中对柴油机缸盖故障诊断和改进设计过程中值得关注的细节也做了详细分析,试验结果证明该分析方法对缸盖结构优化和改进工作有重要的工程指导作用.     

单缸柴油机缸盖水套散热的模拟研究

对单缸59 kW柴油机缸盖水套的散热进行了数值模拟,介绍了柴油机冷却水套CFD仿真流程,对影响缸盖散热的重点区域进行了分析,探讨了影响缸盖散热的因素,对结果进行分析评价。     

船用柴油机冷却系统仿真分析研究

以某船用中速柴油机冷却系统为研究对象,开展了一维与三维CFD相结合的仿真分析,并通过试验数据验证了计算方法的可行性;利用该方法对原机冷却系统性能进行了综合分析,优化了机带高、低温淡水泵的流量和压头;通过全工况范围冷却系统性能计算分析,验证了优化后冷却系统性能得到明显改善。     

船用两级增压柴油机性能仿真研究

在一台船用柴油机上进行了两级增压性能仿真研究,分析了进排气旁通和高压级涡轮旁通对船用两级增压柴油机性能的影响。以原机单级增压柴油机计算数据为对比基准,计算研究了不同工况下船用两级增压柴油机的性能和排放特性,研究结果表明:与原机相比,两级增压柴油机燃油消耗率比原机平均降低了10.25(g·(k W·h)-1),涡前排温平均降低69.31℃,NOx加权排放降低了0.73(g·(k W·h)-1),柴油机经济性、热负荷以及NOx排放特性得到显著改善。     

基于Flowmaster的船用柴油机冷却系统温控策略研究

基于Flowmaster仿真平台建立了某船用柴油机冷却系统单点控制和多点控制两种温控策略的仿真模型,以进出机温度系数、流量、扬程(耗功)等为关键项,在相同环境条件下对两种温控策略进行全工况对比分析。分析表明:高温循环采用多点控制方案可适当提高循环水温,改善整机动力性和经济性;低温循环采用单点控制可适当降低循环水温,有利于提高系统换热效率和降低附件选型要求。     

6190船用柴油机的开发

本文介绍在190系列柴油机基础上开发成功的6190ZC型船用柴油机的性能指标、结构特点以及主要试验结果和装船使用情况．     

某型船用柴油机气缸盖穴蚀原因分析及改进

针对某型柴油机气缸盖穴蚀现象,分析引起气缸盖穴蚀的原因。分析表明,气缸盖冷却介质、冷却结构及使用工况等不合理均会引发穴蚀。据此提出相应的改进措施,试验验证改进措施的有效性,实船应用也取得良好的效果。     

柴油机缸盖抬升故障原因分析

针对某型ME-C柴油机缸盖抬升故障,对拆检异物进行了材料理化检测,对故障现象及机理进行了分析。分析结果表明:造成柴油机缸盖抬升故障的直接原因是系统清洁问题导致的先导阀卡滞,造成燃油异常喷射,排气阀动作异常,致使缸内压力过高,缸盖抬升。而先导阀卡滞时,ECS系统FIVA安全控制策略(强制排气阀开启)失效。     

柴油机缸盖表层温度特性的测试研究

以6-135型柴油机气缸盖为研究对象,采用红外热像技术测试了缸盖表层各测点温度,提出负荷—温度相对灵敏度指标,确定了特征测点。研究了稳定工况下各特征测点温度随时间的变化规律以及变工况下测点表层温度随负荷变化的规律。结果表明:不同位置测点温度对负荷的灵敏度不一样;稳定工况时,缸盖表层特征测点的温度在一段时间后均趋于稳定;变工况时,缸盖表层温度与负荷的变化规律不是线性的。     

柴油机高强度缸盖螺栓强度校核方法研究

结合大功率柴油机提升功率的数值计算工作,介绍了评估气缸盖螺栓强度的两种方法:静强度分析法和疲劳强度校核法。就疲劳强度校核在考虑螺纹的基础上建立了螺栓的CAD实体模型,并采用接触分析法,对螺栓的应力应变状态进行了有限元计算分析。     

柴油机缸盖循环瞬态温度场仿真计算分析

为研究柴油机缸盖零件在一个工作循环内温度场即循环瞬态温度场的分布、变化规律,应用有限元分析软件ANSYS对某柴油机气缸盖进行了循环瞬态温度场的仿真计算。结果显示：柴油机在稳定工况运行时,缸内燃气周期性热冲击造成缸盖底板壁面温度波动明显;沿缸盖高度方向,随着深度变大,温度波动幅度迅速变小,当深度为2mm时,温度趋于平稳;...     

船用柴油机焊接式气缸体工艺方法研究

通过船用柴油机焊接式气缸体的试制过程,对焊接式气缸体的装焊工艺进行了研究.探索出一套合理的行之有效的工艺方法,重点解决了板厚差异过大造成的气缸体整体收缩余量不一致、装配焊接要求高、焊后应力等问题.采用该工艺成功研制出了满足规范要求的焊接式气缸体样品.     

水冷柴油机气缸垫渗油问题分析与研究

针对装有1015系列柴油机的某型车试车时气缸垫与箱体结合面处有不同程度的油迹,疑是气缸垫失效导致渗漏问题,结合气缸垫、缸盖和箱体的安装、尺寸计算,对该现象进行了分析,并通过试验验证,确定了导致该现象的真实原因,并提出了优化措施,该问题得到解决。     

船用柴油机气缸套内孔平台网纹珩磨加工工艺

针对某船用柴油机气缸套内孔平台网纹珩磨加工工艺,对气缸套加工时的网纹形成机理进行分析,制定平台网纹珩磨工艺路线,并确定相应的珩磨工艺参数和加工设备,以保证平台网纹达到要求。柴油机试车结果证明采用该平台网纹珩磨加工工艺可满足缸套网纹加工高精度要求。     

基于缸盖振动信号的柴油机多工况性能预测

采用小波分析法和时间序列法从柴油机缸盖表面振动信号识别气缸压力,通过对示功图 进行分析计算得到了相应的放热规律;采用双韦柏函数对放热规律进行拟合,建立了双韦柏参数的多工况变化关系式,实现了放热规律的多工况计算,并与工作过程数值计算相结合,从柴油机缸盖振动信号预测多工况性能。