丁峻宏, 宋雅丽, 王 惠, 任建军, 刘 波

(1.上海超级计算中心, 上海 201203； 2.沪东重机有限公司, 上海 200129)

柴油机作为船舶上使用最广的动力装置在船只受到不可预测外部冲击载荷作用时抗冲击性能直接影响船舶续航，对其开展研究具有重要意义。

包括柴油机在内的船舶设备结构力学性能复杂、研究难度大，由于一些应用较特殊，对其冲击响应特性研究国外文献资料不多。虽国内研究工作起步较晚，但相关研究已逐渐涌现。随计算数学、力学的发展，基于仿真计算并结合少量实验方法对船用设备进行抗冲击研究不断深入。船舶设备冲击响应计算分析方法包括模态叠加法、直接积分法、冲击因子法、有限元法及多体动力学法等[1]。借助算机软硬件技术结合有限元法及多体动力学法的刚柔混合模拟实际运用已成主流。如由有限元模型子结构缩减出发，转入多体动力学软件中分析求得力学边界条件，恢复有限元精细模型计算动应力[2-3]；用有限元软件进行模态分析获得柔性体中性输出文件，转入多体动力学软件计算系统动力学特性[4-6]。计算过程涉及跨软件操作及中间数据传递，专业性较强。

对柴油机等复杂机械设备而言，无论有限元法或多体动力学法，关键为对各零部件间的联接处理。如运动联接、螺栓联接、焊铆联接等。多体动力学法用于模拟分析复杂机械系统运动规律与部件受力环境，但刚体定义过多会失真，柔体定义过多会增加模型及处理过程的复杂性。……