船用空压机典型零部件有限元模态分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

船用空压机作为船舶动力系统的重要组成部分，其运行的可靠性和稳定性直接关系到船舶的安全航行。

然而，船用空压机在工作过程中长期处于高负荷、强振动环境下，其关键零部件容易发生疲劳破坏，进而引发设备故障，甚至造成安全事故。

因此，对船用空压机典型零部件进行模态分析，识别其固有频率和振型，对于优化结构设计、避免共振、提高设备可靠性具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

随着船舶工业和计算机技术的快速发展，船用空压机的设计和制造技术不断进步，有限元分析方法作为一种强大的数值计算工具，在船舶设备的结构分析和优化设计中得到越来越广泛的应用。

国内方面，学者们针对船用空压机的性能优化、振动噪声控制等方面开展了大量研究工作。

例如，[参考文献1]利用有限元方法对船用空压机曲轴进行了模态分析，确定了其固有频率和振型，并提出了结构改进方案。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对船用空压机开展以下几方面的研究：
1.船用空压机典型零部件结构及工作原理分析-深入研究曲轴、连杆、活塞、气阀等典型零部件的结构特点、材料特性、工作原理以及相互之间的运动关系。

-分析各零部件在实际工作过程中承受的载荷类型、大小以及分布情况，为后续有限元模型的建立提供依据。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

首先，进行理论分析，查阅相关文献资料，了解船用空压机的结构特点、工作原理以及常见故障模式，学习有限元模态分析的基本理论和方法，为后续研究奠定基础。

其次，进行数值模拟，利用三维建模软件solidworks建立船用空压机典型零部件(曲轴、连杆、活塞、气阀)的精确几何模型，并导入有限元分析软件ansys中。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.研究对象方面：-针对船用空压机这一特定研究对象，对曲轴、连杆、活塞、气阀等关键零部件进行系统性的有限元模态分析，弥补了现有研究在该领域的不足。

2.研究方法方面：-结合理论分析、数值模拟和实验验证，采用多学科交叉的研究方法，提高研究结果的可靠性和实用性。

-利用先进的有限元分析软件和振动测试设备，保证研究结果的准确性和可靠性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 魏巍, 谢友柏. 基于ansys的曲轴三维有限元模态分析[j]. 内燃机与配件, 2021(1): 13-15.

2. 张强, 王乐勤, 刘红彬, 等. 基于ansys的活塞组件模态分析与优化设计[j]. 机械设计与制造, 2020(9): 281-284.

3. 许振, 孙伟, 刘红军, 等. 基于ansys的某型发动机连杆模态分析与优化[j]. 机械设计与制造, 2019(10): 251-254.