贺轩

摘要：根据项目要求，对某船用柴油发动机支架进行轻量化设计。首先确定支架轻量化方案，然后运用有限元分析软件，建立发动机支架有限元模型，对支架的模态、静强度、接触面滑移量、疲劳进行分析。计算结果表明，该轻量化支架设计合理，能满足使用要求，支架成功减重40.6%。

Abstract： According to the requirements of the project， the lightweight design of a marine diesel engine bracket was carried out. Firstly， the lightweight scheme of the bracket was determined. Then， finite element analysis software was used to establish the finite element model of the engine bracket， and the mode， static strength， slip amount of contact surface and fatigue of the bracket were analyzed. The results show that the design of the lightweight bracket is reasonable and can meet the use requirements， and the weight of the bracket has been reduced by 40.6%.

关键词：发动机支架;轻量化设计;有限元分析

Key words： engine bracket;lightweight design;finite element analysis

中图分类号：TK403                                       文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）01-0011-03

0  引言

在船舶发动机系统中，发动机支架属于重要零件，其可靠性直接关系到整个发动机系统能否正常运行。发动机支架工作环境恶劣，失效形式通常为整机振动产生交变冲击载荷引起疲劳破坏。传统的设计过于保守，导致支架重量过大，在保证可靠性的基础上，降低支架的重量，可以减少材料成本，提高收益，创造经济价值。

本文以某船用柴油发动机支架为例，根据轻量化项目要求，对支架进行轻量化设计。通过有限元分析软件，分析发动机支架的模态、静强度、接触面滑移量和疲劳，判断轻量化支架是否满足使用要求。

1  有限元模型建立

1.1 发动机支架建模

某柴油发动机支架原结构如图1所示，采用Q355B热轧钢板焊接而成，底板厚度28mm，肋板厚度50mm，重量25.1kg，该支架基于经验设计，支架过于笨重。支架承受发动机的交变冲击载荷，为避免焊接处失效破坏，肋板设计的特别厚;底板为了加工方便，留有许多无用的边角。对比国内外中速柴油发动机支架，几乎都采用铸件，其结构简单、外型美观、重量轻、成本低。……