大型船用曲轴红套加热器仿真方案的优选方法

摘要

一种大型船用曲轴红套加热器仿真方案的优选方法：建立曲轴红套加热器的仿真模型；对仿真模型分别加载各种边界条件后，对在每种边界条件下的曲轴红套孔加热过程进行计算机三维数值模拟，获得各种加热器仿真方案下的红套孔和曲柄壁在加热过程中的参数；检验红套加热器仿真中的热物理参数的实验测定和仿真结果；对曲轴红套加热器仿真模型进行优化；比较各组参数值，确定最优的红套加热器仿真模型。本发明运用了计算机数字化分析和仿真模拟手段，使所选出的红套加热器方案用在大型船用曲轴的红套加工过程中，曲轴被加热件的曲拐温度上升稳定，加热位置受热均匀，温差在10度以内，曲轴被加热件的红套孔严格按照圆形均匀扩大，从而符合曲轴红套加工的工艺要求。

主权项

1.一种大型船用曲轴红套加热器仿真方案的优选方法，包括下列步骤：首先，根据已有曲轴红套数值仿真的历史数据，同时基于现有曲轴红套加热器的初步方案，建立曲轴红套加热器的仿真模型；其次，对仿真模型分别加载各种边界条件后，对在每种边界条件下的曲轴红套孔加热过程进行计算机三维数值模拟，获得各种加热器仿真方案下的红套孔和曲柄壁在加热过程中的红套孔尺寸形状的变化规律、热应力场、应变场和温度分布变化规律的参数；然后，根据上述参数，确定达到红套所需孔径需要的时间，检验红套加热器仿真中的有关热物理参数的实验测定和仿真结果；进而，根据检验结果，对曲轴红套加热器仿真模型进行优化；再者，根据曲轴红套过程的实际需要，对各种红套加热器仿真方案进一步仿真实验和分析，提供红套过程曲轴尺寸形状的变化规律、热应力场、应力场和温度分布变化规律的参数；最后，比较各组参数值，确定最优的红套加热器仿真模型，并使用计算机对优化方案进行仿真计算验证。