船舶柴油机曲轴轴系多体动力学仿真研究的任务书.docx

船舶柴油机曲轴轴系多体动力学仿真研究的任务书
任务书
题目：船舶柴油机曲轴轴系多体动力学仿真研究
一、任务背景
随着全球海运业的快速发展，船舶作为物质运输的主体，近年来出现了更为广阔的发展前景。作为船舶动力源的柴油机也随之得到了普及和应用。柴油机的工作过程中，由于曲轴轴系受到不同方向和大小的各种载荷的作用，会发生多体动力学现象，这对柴油机的稳定性和可靠性也提出了更高的要求。因此，船舶柴油机曲轴轴系多体动力学仿真研究是非常有必要的。
二、任务目标
本次任务旨在通过计算机多体动力学仿真，研究船舶柴油机曲轴轴系在工作过程中的运动学和动力学特性，分析各种载荷的影响，进一步优化柴油机系统的设计和改进，提高其稳定性和可靠性。
三、任务内容
（1）建立船舶柴油机的多体动力学模型，包括曲轴、连杆、活塞、缸体等各个部件，模型需要考虑系统中的弹性变形和非线性因素。
（2）利用数值计算方法，对船舶柴油机的各个部件进行多体动力学分析，包括模拟各部分的运动学和动力学特性，掌握整个系统的运动过程。
（3）对柴油机系统中各种载荷（如惯性力、气体压力、剪切力等）的影响进行模拟分析，预测载荷对系统稳定性和可靠性的影响。
（4）根据仿真结果，进行优化设计和改进建议，提高系统的稳定性和可靠性，减少柴油机的故障率和维修成本，增强系统的运行效率。
四、任务时间和进度安排
（1）任务启动和准备（10天）：确定任务内容、组建研究团队、讨论研究方案。
（2）模型建立和计算（30天）：建立船舶柴油机的多体动力学模型，并通过计算机数值计算方法，对系统运动学和动力学特性进行仿真。
（3）分析和优化（20天）：对系统中各种载荷对稳定性和可靠性的影响进行分析，提出优化设计和改进建议。
（4）报告编写和汇报（10天）：撰写研究报告，完成任务汇报。
五、研究成果
（1）完成一篇具有主流价值的论文，发表到国内外相关学术期刊。
（2）完成系统的多体动力学模型和计算。
（3）优化设计和改进建议，提高柴油机系统的稳定性和可靠性。
六、经费预算
（1）硬件设备采购（计算机设备等）：30000元。
（2）软件购置和使用费用（大型仿真软件等）：10000元。
（3）人员工资和差旅费用：50000元。
（4）其他杂费：10000元。
（5）总经费预算：100000元。
七、研究团队
主要研究人员：柴油机工程专业博士2名，硕士研究生各3名。
其他研究人员：机械工程专业博士1名，硕士研究生1名。
团队负责人：主持博士1名。
八、参考文献
（1）YuD,HuangQ,HuY,etal.Anumericalstudyondynamicresponsesofenginecrankshaft-journalbearingsystemunderdifferentbearingpreload[J].JournalofMechanicalScienceandTechnology,2019.
（2）HeY,CaoQ,FangL.Multi-objectiveoptimizationofadieselenginecylinderheadcoverstructurebasedontheKrigingmodel[J].InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology.2018.