MSC软件在单缸柴油机设计中的应用.pdf

节选段落一：
Key words：diesel engine frame；dynamic analysis；strength estimation；fatigue safety coefficient；
M S
0 引 言
柴油机以其很高的热效率和输出功率在船舶
等交通工具上被广泛应用．在运行过程中柴油机承
受巨大的机械载荷和热载荷等，工作状态十分恶劣，
冈而其各个梅件的刚度、强度等性能引起人们极大
关注．以往采用的简化力学分析较粗略，不能全面
真实地反映构件的变形和应力情况，有限元技术的
发展及其在柴油机设计中的应用使柴油机的研发工
作更加高效快捷．本文是运用 MSC系列软件对某
单缸柴油机机座进行多柔体动力学仿真


节选段落二：
机座作为柴油机各个构件的基体，主要承受曲
轴箱和轴承传递的载荷，而这些载荷都是随时间变
化的动载，因而需要采用动力学分析，把活塞、连
杆、曲轴、轴承、曲轴箱、机座等构件组合起来，
分析系统在气缸压力和飞轮端阻力矩作用下的受力
情况．计算步骤如下：(1)采用 MSC Parian对曲
轴、轴承、曲轴箱和机座进行网格划分；(2)采用
MSC N~stran进行模态分析，即对其柔性化；(3)采
用MSC Adams进行多柔体动力学仿真，得到机座
中的动态应力；(4)采用 MSC Fatigue进行疲劳寿
命分析，得到机座的疲劳安全系数．
1 有限元模型的建立
由于所分析系统的零部件较多，选择其中比较


节选段落三：
图 1 系统组装图
2 多柔体动力学仿真
在 1．3节所述的约束条件下对系统施加气缸压
力和飞轮端阻力矩，采用 MSC Adams进行多柔体
动力学仿真，计算曲轴在一个运行周期0．08 S内的
此得到整体和机座的最大动态应力结果见图2、3．
图3中机座上最大yonMises应力 12．26MPa，
出现在节点9 641处，位于机座右边开口的倒角处．
总之机座上的应力较小，在板连接处的焊缝位置最
大yon Mises应力低于 10 MPa，从强度上远低于屈
服强度和疲劳极限，可以认为它在计算工作状态下
具有无限寿命，需要对机座进行安全系数分析．