康明斯柴油發電機組的抗沖擊實驗結論
發布時間：2023-10-03 點擊：176
康明斯柴油發電機組的抗沖擊實驗結論
抗沖擊要求是現代柴油發電機組的重要考核指標之一，目前國內仍以仿真分析作為柴油發電機組抗沖擊研究的主要手段。文章運用ansys軟件，針對16缸v型柴油機與某發電機構成的機組主要部件在剛性安裝情況下進行垂向抗沖擊計算。結果顯示：整個模型中發電機定子安全系數最低，主因是其只有定子沒有轉子，導致質量較小，所受沖擊較大，在此可不考慮其安全系數大小；對發電機組其余部分來說在該沖擊輸入下滿足使用要求，應力最大位置發生在連桿上，且連桿的安全系數較低。
釆用數值方法對康明斯發電機組及其附件設備進行抗沖擊研究可作為沖擊試驗的補充，甚至可作為沖擊試驗的部分替代，在康明斯發電機組的設計階段和后續優化改進階段提供必要的指導，柴油發電機組是現代企業廠家最重要的供電設備之一，廣泛應用于備用電源系統。在沖擊安全級別中屬a級設備，因此，如何提高柴油發電機組的抗沖擊能力，對提高設備輸出功率具有重大意義。因此，本文針對某型柴油發電機組進行抗沖擊計算校核。
一、柴油發電機抗沖擊的計算方法
柴油發電機組的抗沖擊設計經歷了靜態等效法、動力設計分析方法（又稱作彈性沖擊法）和實時模擬法3個階段。等效靜態方法（又稱沖擊設計因子方法）是將動載荷等價為一定數量的靜載荷，用靜態的方法進行強度校核，通常用15倍的靜載作為校核載荷。該方法沒有考慮設備的高頻響應與一階低頻響應的差異，實際上只校核了一階低頻響應的強度。這樣，當一階響應是設備的主要破壞因素時，采用等效靜載方法具有很高的精確度；當高頻破壞是設備的主要破壞因素時，等效靜載法并不適合。為了克服等效靜載法的不足，動力設計分機方法（dynamic design analysis mefliod* ddam）應運而生。該方法是建立在模態分析理論的基礎上，設備的輸入載荷是沖擊譜。ddam方法可以分析高階的破壞模式，但它仍然具有很大的局限性：
1、只能分析線彈性安裝的設備；
2、只能分析設備的線彈性破壞；
3、不能考慮沖擊載荷在設備中的瞬態波動效應;
4、不能考慮鄰近設備對沖擊輸入的影響。
鑒于上述原因，實時模擬法就成了替代ddam的分析方法，它采用實測的時間歷程曲線作為設備的輸入載荷，對設備在時間域上進行瞬態分析，分析設備是否能正常工作。目前雖然ddam法仍然被大多數國家作為康明斯發電機組的主要設計方法，實時模擬法正成為發展的趨勢。
二.柴油發電機抗沖擊的計算結果
本文針對某型號柴油發電機組進行建模計算，機組模型進行簡化，對于不影響計算的螺栓與倒角進行處理，選擇機組的主要部件進行建模，具體包含柴油機機體、曲軸活塞、發電機定子以及公共底座。根據不同精度要求選擇不同網格大小進行網格劃分，對于結構比較規則的公共底座釆用20 mm網格大小劃分，發電機定子釆用15 mm網格劃分，發電機與曲軸活塞釆用8 mm網格劃分，運用四面體進行網格劃分，總網格數為9 865 875。柴油與發電機通過聯軸器連接，在此由彈簧代替，彈簧三向剛度按聯軸器實際情況設置。曲軸與機體之間是由軸承連接，這里釆用蜘蛛網形式進行連接。
柴油機與發電機通過螺栓剛性連接在公共底座上，在機腳螺栓孔建立蜘蛛網，用剛性桿代替螺栓連接。對底座進行剛性約束，將求得的參數作為輸入譜,模型基本設置按實際情況設置，設置完成后對模型進行求解。對于整個機組受力較大的地方集中在安裝機腳及聯軸器連接處。對柴油機而言應力較大位置主要體現在機體兩端與機腳位置，并且與聯軸器連接側端部所受應力更大。對發電機而言，兩側機腳應力相對較大，在筋板附近應力較集中。對于公共底座，其應力最大的位置與柴油發電機組安裝機腳對應，且發電機側大于柴油機側。曲柄及活塞所受應力相對較小，應力主要集中在連桿上。本文即是釆用較適用的時域方法進行計算。
本文以柴油發電機組主要零部件為研究對象，根據相關標準及要求設計沖擊輸入譜，進行抗沖擊計算，?經計算得出如下結論：
1、整個模型中發電機定子安全?系數最低，原因是由于其僅有定子沒有轉子，導致質?量較小，所受沖擊較大，在此可不考慮其安全系數大小；
2、對發電機組其余部分來說，在該沖擊輸入下滿?足使用要求，應力最大位置發生在連桿上，且連桿的?安全系數較低。
柴油發電機組的機房設計要求都有哪些？
想讓重慶康明斯發電機延年益壽，這四點必知！
柴油發電機油壓低會出現什么情況
為什么租賃要選擇玉柴柴油發電機組？
柴油發電機組維修設備鉗工的基本操作——套螺紋
柴油發電機VE分配泵故障案例分析——VE型泵調速桿球銷變形導致柴油機轉速下降
產生柴油發電機高溫發燙的原因
柴油發電機交流電周期、頻率與瞬間時值相互關系
抗沖擊要求是現代柴油發電機組的重要考核指標之一，目前國內仍以仿真分析作為柴油發電機組抗沖擊研究的主要手段。文章運用ansys軟件，針對16缸v型柴油機與某發電機構成的機組主要部件在剛性安裝情況下進行垂向抗沖擊計算。結果顯示：整個模型中發電機定子安全系數最低，主因是其只有定子沒有轉子，導致質量較小，所受沖擊較大，在此可不考慮其安全系數大小；對發電機組其余部分來說在該沖擊輸入下滿足使用要求，應力最大位置發生在連桿上，且連桿的安全系數較低。
釆用數值方法對康明斯發電機組及其附件設備進行抗沖擊研究可作為沖擊試驗的補充，甚至可作為沖擊試驗的部分替代，在康明斯發電機組的設計階段和后續優化改進階段提供必要的指導，柴油發電機組是現代企業廠家最重要的供電設備之一，廣泛應用于備用電源系統。在沖擊安全級別中屬a級設備，因此，如何提高柴油發電機組的抗沖擊能力，對提高設備輸出功率具有重大意義。因此，本文針對某型柴油發電機組進行抗沖擊計算校核。
一、柴油發電機抗沖擊的計算方法
柴油發電機組的抗沖擊設計經歷了靜態等效法、動力設計分析方法（又稱作彈性沖擊法）和實時模擬法3個階段。等效靜態方法（又稱沖擊設計因子方法）是將動載荷等價為一定數量的靜載荷，用靜態的方法進行強度校核，通常用15倍的靜載作為校核載荷。該方法沒有考慮設備的高頻響應與一階低頻響應的差異，實際上只校核了一階低頻響應的強度。這樣，當一階響應是設備的主要破壞因素時，采用等效靜載方法具有很高的精確度；當高頻破壞是設備的主要破壞因素時，等效靜載法并不適合。為了克服等效靜載法的不足，動力設計分機方法（dynamic design analysis mefliod* ddam）應運而生。該方法是建立在模態分析理論的基礎上，設備的輸入載荷是沖擊譜。ddam方法可以分析高階的破壞模式，但它仍然具有很大的局限性：
1、只能分析線彈性安裝的設備；
2、只能分析設備的線彈性破壞；
3、不能考慮沖擊載荷在設備中的瞬態波動效應;
4、不能考慮鄰近設備對沖擊輸入的影響。
鑒于上述原因，實時模擬法就成了替代ddam的分析方法，它采用實測的時間歷程曲線作為設備的輸入載荷，對設備在時間域上進行瞬態分析，分析設備是否能正常工作。目前雖然ddam法仍然被大多數國家作為康明斯發電機組的主要設計方法，實時模擬法正成為發展的趨勢。
二.柴油發電機抗沖擊的計算結果
本文針對某型號柴油發電機組進行建模計算，機組模型進行簡化，對于不影響計算的螺栓與倒角進行處理，選擇機組的主要部件進行建模，具體包含柴油機機體、曲軸活塞、發電機定子以及公共底座。根據不同精度要求選擇不同網格大小進行網格劃分，對于結構比較規則的公共底座釆用20 mm網格大小劃分，發電機定子釆用15 mm網格劃分，發電機與曲軸活塞釆用8 mm網格劃分，運用四面體進行網格劃分，總網格數為9 865 875。柴油與發電機通過聯軸器連接，在此由彈簧代替，彈簧三向剛度按聯軸器實際情況設置。曲軸與機體之間是由軸承連接，這里釆用蜘蛛網形式進行連接。
柴油機與發電機通過螺栓剛性連接在公共底座上，在機腳螺栓孔建立蜘蛛網，用剛性桿代替螺栓連接。對底座進行剛性約束，將求得的參數作為輸入譜,模型基本設置按實際情況設置，設置完成后對模型進行求解。對于整個機組受力較大的地方集中在安裝機腳及聯軸器連接處。對柴油機而言應力較大位置主要體現在機體兩端與機腳位置，并且與聯軸器連接側端部所受應力更大。對發電機而言，兩側機腳應力相對較大，在筋板附近應力較集中。對于公共底座，其應力最大的位置與柴油發電機組安裝機腳對應，且發電機側大于柴油機側。曲柄及活塞所受應力相對較小，應力主要集中在連桿上。本文即是釆用較適用的時域方法進行計算。
本文以柴油發電機組主要零部件為研究對象，根據相關標準及要求設計沖擊輸入譜，進行抗沖擊計算，?經計算得出如下結論：
1、整個模型中發電機定子安全?系數最低，原因是由于其僅有定子沒有轉子，導致質?量較小，所受沖擊較大，在此可不考慮其安全系數大小；
2、對發電機組其余部分來說，在該沖擊輸入下滿?足使用要求，應力最大位置發生在連桿上，且連桿的?安全系數較低。
柴油發電機組的機房設計要求都有哪些？
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柴油發電機油壓低會出現什么情況
為什么租賃要選擇玉柴柴油發電機組？
柴油發電機組維修設備鉗工的基本操作——套螺紋
柴油發電機VE分配泵故障案例分析——VE型泵調速桿球銷變形導致柴油機轉速下降
產生柴油發電機高溫發燙的原因
柴油發電機交流電周期、頻率與瞬間時值相互關系