基于WinRemo方法的柴油發(fā)電機(jī)組剛體動(dòng)態(tài)特性分析及彈性基座設(shè)計(jì)

盧五弟

(瓦錫蘭企業(yè)管理(上海)有限公司， 上海 201201)

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基于WinRemo方法的柴油發(fā)電機(jī)組剛體動(dòng)態(tài)特性分析及彈性基座設(shè)計(jì)

盧五弟

(瓦錫蘭企業(yè)管理(上海)有限公司， 上海 201201)

避免柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)頻率與其固有頻率相接近或重合而產(chǎn)生共振，引起額外的噪聲和聯(lián)接件的振動(dòng)或疲勞損壞。運(yùn)用公司內(nèi)部軟件WinRemo對(duì)其彈性基座系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了分析。案例以瓦錫蘭W6L32機(jī)型為研究對(duì)象，通過計(jì)算選取、布置彈性元件，結(jié)合機(jī)組、主機(jī)、螺旋槳等參數(shù)來設(shè)計(jì)其單自由度彈性基座系統(tǒng)，并通過測(cè)量加以驗(yàn)證。試驗(yàn)表明: 基于WinRemo計(jì)算的彈性基座系統(tǒng)，結(jié)合模態(tài)振型和剛體的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性分析，能很好地隔離發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)，能有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、噪聲，是一種簡(jiǎn)單、穩(wěn)健的計(jì)算方法。

柴油發(fā)電機(jī)組; 動(dòng)態(tài)特性; 彈性基座; 剛體模態(tài); WinRemo方法

隔振裝置是降低船舶機(jī)械振動(dòng)、噪聲最重要的技術(shù)之一，目前已有大量文獻(xiàn)對(duì)艦船隔振裝置技術(shù)進(jìn)行了研究，但系統(tǒng)全面地論述其技術(shù)細(xì)節(jié)、應(yīng)用和進(jìn)展，尤其是我國(guó)在該領(lǐng)域研究的文獻(xiàn)相當(dāng)缺乏。船舶動(dòng)力布置通常將各個(gè)輔機(jī)、主動(dòng)力裝置及附屬裝置組裝在一起，建立共用的剛性基座并采用彈性支撐[1]。為了減小機(jī)械振動(dòng)向船體結(jié)構(gòu)的傳遞，常采用浮筏隔振系統(tǒng)對(duì)船舶設(shè)備進(jìn)行集中隔振[2]。這些隔振裝置采用了橡膠、金屬、液壓等隔振形式的隔振器，通常具有隔振和抗沖擊雙重功能，有效地隔離了發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)的振動(dòng)、噪聲，使傳遞到船體上的振動(dòng)和噪音輻射大大減小[3]。柴油機(jī)和基座之間采用彈性隔振系統(tǒng)是減小激勵(lì)力的傳遞、消耗激勵(lì)的能量，是降低振動(dòng)響應(yīng)的有效方法，研究了不同激勵(lì)對(duì)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)特性的影響，避免了被隔振結(jié)構(gòu)的固有頻率和柴油機(jī)的激勵(lì)頻率重合而產(chǎn)生共振即3個(gè)軸向平移運(yùn)動(dòng)和3個(gè)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；或計(jì)算雙層混合隔振彈性基座系統(tǒng)的12種剛體模態(tài)振型[4]。

目前，大多數(shù)研究基于理想化模型，將彈性基座考慮成梁或板，截取前幾階模態(tài)振型，得到某些參數(shù)對(duì)隔振系統(tǒng)性能的大致趨勢(shì)，運(yùn)用ADMAS或MSC Patran建立了隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型即3個(gè)軸向平移運(yùn)動(dòng)和3個(gè)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；或計(jì)算雙層混合隔振彈性基座系統(tǒng)的12種剛體模態(tài)振型[5]，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行的靜力、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，通過構(gòu)建總體坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系來描述剛體與彈性體每一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)、受力情況，分析彈性基座的單層隔振系統(tǒng)的頻域和時(shí)域特性，并運(yùn)用達(dá)朗貝爾-拉格朗日建立動(dòng)力學(xué)微分方程，與本文的建模方法基本相同[6]。但是，采用有限元仿真軟件建模和建立動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)研究計(jì)算人員理論知識(shí)要求比較高，推導(dǎo)過程非常復(fù)雜，比較容易出錯(cuò)。因此，在工程應(yīng)用中必要探索簡(jiǎn)單、高效而穩(wěn)定的數(shù)值算法，以便有效地分析船用柴油機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，設(shè)計(jì)出科學(xué)地彈性基座系統(tǒng)。

本文運(yùn)用WinReMo軟件，建立模型時(shí)候輸入廣義質(zhì)量矩陣、廣義剛度矩陣、慣性矩、慣性積和質(zhì)心坐標(biāo)等參數(shù)，計(jì)算出柴油機(jī)的單自由度的彈性基座系統(tǒng)共6種剛體模態(tài)振型及固有頻率，即3個(gè)軸向平移運(yùn)動(dòng)和3個(gè)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；或計(jì)算雙層混合隔振彈性基座系統(tǒng)的12種剛體模態(tài)振型[7]。以及發(fā)動(dòng)機(jī)的剛體動(dòng)態(tài)特性和彈性元件的靜態(tài)響應(yīng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)等參數(shù)。最后本文以W6L32型為研究案例，采用垂直布置彈性元件，建立單自由度的彈性基座隔振系統(tǒng)，基于WinReMo軟件計(jì)算結(jié)果作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，選用彈性元件的型號(hào)及布置方案，研究其靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)，并用測(cè)量結(jié)果去驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，說明其設(shè)計(jì)的合理性和有效性。為船用柴油機(jī)的減振、降噪提供了思路和指導(dǎo)方法，研究成果可以應(yīng)用于船舶動(dòng)力裝置的振動(dòng)評(píng)估和設(shè)計(jì)中。

1 WinRemo理論基礎(chǔ)

WinRemo是一款運(yùn)用Quick Basic 4.0語言編程的軟件，主要用來計(jì)算一維或二維結(jié)構(gòu)的彈性基座的剛體模態(tài)振型、固有頻率以及隔振系統(tǒng)的彈性元件的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)。

原始參數(shù)： 被隔振系統(tǒng)中各質(zhì)量體的質(zhì)量為m(kg)；彈性元件的剛度為k(kN/m)；被隔振質(zhì)量體的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J(kg·m2)；被隔振質(zhì)量體的的外形尺寸為長(zhǎng)(L)、寬(W)、高(H)，m；被隔振質(zhì)量體的質(zhì)心位置x、y、z(m)。計(jì)算后可以獲取模態(tài)φ振型和其固有頻率ω(rad/s)；靜態(tài)響應(yīng)，分析質(zhì)量體在全局坐標(biāo)系Oxyz下的移動(dòng)量(mm)；動(dòng)態(tài)響應(yīng)，分析在激勵(lì)力的作用下，不同慣量的質(zhì)量體，在某頻率下的加速度(m/s2)或速度(mm/s)；瞬態(tài)響應(yīng)，分析慣量的質(zhì)量體，在瞬態(tài)的激勵(lì)下，在瞬態(tài)時(shí)間(ms)內(nèi)垂直方向的位移(mm)響應(yīng)；傳遞率，包含力和振動(dòng)的傳遞率。

(1) 建立彈性基座系統(tǒng)的模型。在基座上任選基點(diǎn)上建立參考坐標(biāo)系，剛體運(yùn)動(dòng)隨參考坐標(biāo)系一起運(yùn)動(dòng)，對(duì)3維物體，慣性矩陣為6×6，共有6個(gè)慣性坐標(biāo)系，剛體運(yùn)動(dòng)主要分為基點(diǎn)的平動(dòng)和繞基點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)兩部分。將各部分運(yùn)動(dòng)通過空間旋轉(zhuǎn)矩陣，轉(zhuǎn)換到慣性坐標(biāo)系下，建立彈性基座的動(dòng)力學(xué)方程。對(duì)于剛體即無阻尼系統(tǒng)，其表達(dá)式用等效質(zhì)量矩陣m和等效剛度矩陣k表示：

(1)

若用頻率ω和相應(yīng)振型模態(tài)φ替換式(1)，得

mω2φ+kφ=0

(2)

運(yùn)用變換的達(dá)朗貝爾-拉格朗日原理和Jacobi迭代法及其子程序，解決廣義質(zhì)量矩陣和廣義剛度矩陣問題[8]。對(duì)于單自由度系統(tǒng)的一層隔振的彈性基座，其廣義質(zhì)量矩陣為

(3)

式中,m為廣義質(zhì)量，最多可由20種單個(gè)質(zhì)量組成；Jxx、Jyy、Jzz為過質(zhì)心且平行與x、y、z軸的單個(gè)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Jxy、Jxz、Jyz為對(duì)應(yīng)質(zhì)量塊的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性積。

計(jì)算時(shí)運(yùn)用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理,自動(dòng)計(jì)算出整體結(jié)構(gòu)的等效質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和慣性積[9]。假設(shè)，物體初始參考慣性坐標(biāo)系為Oxyz，分別繞x、y、z軸轉(zhuǎn)動(dòng)為α、β和γ角時(shí)，獲得的慣性坐標(biāo)系為O′x′y′z′，其中，轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣矢量為Cα、Cβ、Cγ，得廣義剛度為

(4)

式中，C為轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣矢量；R為轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣。

對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析，通常利用特征值表示結(jié)構(gòu)的固有頻率，而用特征矢量表示結(jié)構(gòu)的振型模態(tài)。模態(tài)分析時(shí)，采用Craig-Bampton模態(tài)綜合法[10]。用減縮的主模態(tài)和約束模態(tài)組成新的模態(tài)來替代原完備模態(tài)

(5)

式中，uf為縮減的約束模態(tài)；u1為內(nèi)部自由度；uB為界面自由度；φN為保留的低階主模態(tài)；φC為約束模態(tài)；q1為對(duì)應(yīng)主模態(tài)的廣義坐標(biāo)；q為廣義坐標(biāo)；ΦN為低級(jí)主模態(tài)矩陣；ΦC為約束模態(tài)矩陣；Φ為對(duì)應(yīng)廣義坐標(biāo)的模態(tài)矩陣;I為慣性矩陣。

2 響應(yīng)分析

靜態(tài)響應(yīng)研究剛體在力系作用的平衡問題，對(duì)于彈性基座問題主要研究彈性元件在結(jié)構(gòu)重力下的垂直方向上的靜態(tài)撓度，運(yùn)用式(1)中的d表達(dá),矢量d表示結(jié)構(gòu)的6個(gè)自由度[x,y,z,Rx,Ry,Rz]T，Rx、Ry、Rz分別表示繞x、y、z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。在許可的靜態(tài)載荷下，使所有彈性元件的靜態(tài)撓度基本一致，尤其是首、尾的左、右對(duì)稱彈性元件的撓度變量。結(jié)合式(4)，運(yùn)用力的平衡理論，得

(6)

式中,kst為彈性元件的靜態(tài)剛度;dstx為在x方向的靜態(tài)位移量；dsty為在y向上的靜態(tài)位移量；dstz為在z向上的靜態(tài)位移量。

動(dòng)態(tài)響應(yīng)主要研究質(zhì)點(diǎn)在空間位置隨時(shí)間變化的關(guān)系，點(diǎn)的研究是剛體運(yùn)動(dòng)的組成部分。如，質(zhì)量體上的k點(diǎn)受到簡(jiǎn)諧力F作用運(yùn)動(dòng)到J點(diǎn)，用位移響應(yīng)表示不同頻率r與基點(diǎn)的接受率αjk的關(guān)系為

(7)

式中，mr為模態(tài)質(zhì)量；rφ j為在j點(diǎn)處的階次模態(tài)常量；rφ k為在k點(diǎn)處階次模態(tài)常量；kr為模態(tài)剛度；ζ為系統(tǒng)的阻尼系數(shù)；ω/ωr為系統(tǒng)的頻率比系數(shù)。圖1所示為6種剛體的運(yùn)動(dòng)模態(tài)。

圖1 剛體6種運(yùn)動(dòng)模態(tài)

彈性基座系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的測(cè)量，一般測(cè)量物體的平移或轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度，通過Fourier變換獲得加速度。

單自由度響應(yīng)研究。單自由度系統(tǒng)的諧波響應(yīng)分為在周期和非周期激勵(lì)下的響應(yīng)。式(3)是對(duì)單自由度系統(tǒng)的一層隔振的彈性基座的數(shù)學(xué)模型，彈性基座是研究單自由度系統(tǒng)在受到簡(jiǎn)諧力作用下，研究垂直方向的位移d響應(yīng)

(8)

當(dāng)受到旋轉(zhuǎn)不平衡的力偶作用時(shí)，得

(9)

式中，M為結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量；e為偏心距；ω為激勵(lì)頻率；ωn為系統(tǒng)的固有頻率。

對(duì)不同的阻尼比ζ值的幅頻特性曲線和相頻特性曲線如圖2所示。

圖2 線性單自由度系統(tǒng)的幅頻、相頻特性響應(yīng)

由圖2、結(jié)合式(8)可知: 彈性基礎(chǔ)傳遞率d/F是頻率比λ=ω/ωn和ζ的函數(shù)。由式(9)可知，影響傳遞率的主要參數(shù)是質(zhì)量比M/m和頻率比λ，而ζ影響ωn的峰值大小，而不影響峰值的位置，當(dāng)λ一定時(shí)增加阻尼，可以加快彈性基礎(chǔ)振動(dòng)的衰減。當(dāng)λ=1時(shí)，系統(tǒng)的發(fā)生共振，振動(dòng)最大。研究表明，當(dāng)λ=2時(shí)，即激勵(lì)頻率是系統(tǒng)固有頻率的2倍時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)能大大地減小。

瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，根據(jù)響應(yīng)存在時(shí)間的長(zhǎng)短分為瞬態(tài)振動(dòng)和穩(wěn)態(tài)振動(dòng)。因此，時(shí)間分析對(duì)兩者至關(guān)重要，瞬態(tài)響應(yīng)在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生，隨著時(shí)間的變化而衰減。根據(jù)牛頓第二定律，可得線性動(dòng)態(tài)模型表達(dá)式

(10)

穩(wěn)態(tài)響應(yīng)可以在充分長(zhǎng)的時(shí)間中進(jìn)行，其輸入信號(hào)為一個(gè)函數(shù)，又稱為強(qiáng)迫振動(dòng)[11]。

3 計(jì)算案例

本案例中以瓦錫蘭中速柴油機(jī)組W6L32機(jī)型的彈性基座系統(tǒng)為研究對(duì)象，主機(jī)、發(fā)電機(jī)、螺旋槳參數(shù)如表1所示。

表1 W6L32發(fā)電機(jī)組的基本參數(shù)

參考原點(diǎn)及坐標(biāo)定義為: 發(fā)動(dòng)機(jī)自由端的曲軸軸線為原點(diǎn)，沿軸線為x軸，側(cè)向?yàn)閥軸，垂直方向?yàn)閦軸。根據(jù)彈性元件的允許載荷、壓縮變形量、靜載剛度和動(dòng)態(tài)特性等特點(diǎn)，案例中可以選用的彈性元件為RD214或VulkanT90布置在公共底座的左右兩邊對(duì)稱位置，肖氏硬度選用55，數(shù)量為12個(gè)，其許用載荷為6600kg，實(shí)際載荷為4470kg，運(yùn)用WinReMo建模及布置彈性元件，見圖3所示。

圖3 W6L32機(jī)組建模及布置彈性元件1～12

分別參閱供應(yīng)商的產(chǎn)品手冊(cè)RDRD214或VulkanT90獲取參數(shù)，根據(jù)主機(jī)、螺旋槳參數(shù)，計(jì)算出葉片通過頻率為14Hz。根據(jù)比較分析RD214/55和T90/55的模態(tài)振型和固有頻率進(jìn)行計(jì)算(見表2)。

表2 彈性元件RD214/55和T90/55的模態(tài)Tab.2 RD214/55 and T90/55 mode shapes andnatural frequencies

根據(jù)主機(jī)和螺旋槳的參數(shù)，以及Rolling模態(tài)計(jì)算分析數(shù)據(jù)，最好遠(yuǎn)離螺旋槳的葉片通過頻率

又稱基頻為14Hz，故選用RD214/55型，如圖4所示，根據(jù)船級(jí)社要求，滿足要縱向傾斜22.5°，橫向傾斜7.5°[12]。分析首、尾的對(duì)稱彈性元件編碼為(1-2,11-12)的靜態(tài)響應(yīng)，分析垂直方向上其靜態(tài)撓度(mm),如表3所示。

圖4 彈性元件RD214

獲取剛體模態(tài)振型及固有頻率如圖5所示。

圖5 剛體模態(tài)振型及其固有頻率

表3 靜態(tài)響應(yīng)，彈性元件的靜態(tài)撓度Tab.3 Static response: static deflection of elastic element

根據(jù)彈性元件的在Z軸方向的靜態(tài)撓度，可知其壓縮變形量基本一致，誤差率為1.4%;并根據(jù)彈性RD214型許可撓度變量為小于16mm。對(duì)稱彈性元件的撓度變量基本相同，故彈性元件的布置是合理的。

4 模態(tài)試驗(yàn)

模態(tài)實(shí)驗(yàn)是分析結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的有效途徑，根據(jù)模態(tài)分析可以獲取模態(tài)頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼等參數(shù)。本案例中數(shù)據(jù)采集用OROS358通道和Kistler8762的3軸加速度傳感器，分析軟件用ME’Scope軟件，用液壓激振器來激勵(lì)，采用sine輸入信號(hào)，分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，獲取模態(tài)參數(shù)如表4所示。

根據(jù)WinRemo計(jì)算值和實(shí)測(cè)值比較，兩者之間最大誤差率僅為4.9%，說明建立的數(shù)學(xué)模型、參數(shù)和試驗(yàn)結(jié)果非常吻合，故該彈性基座系統(tǒng)是合理、可靠的。

表4 WinRemo和試驗(yàn)法的剛體模態(tài)的固有頻率和模態(tài)的比較Tab.4 Compassion of WinRemo and measurement for rigid body of natural frequency and modes

5 結(jié) 論

本文對(duì)船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究并設(shè)計(jì)彈性元件，分析了彈性元件的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)。避免發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部激勵(lì)與發(fā)動(dòng)機(jī)的固有頻率相重合或接近而產(chǎn)生的共振。以瓦錫蘭W6L32發(fā)動(dòng)機(jī)組的剛體動(dòng)態(tài)特性研究為案例，選取合適的彈性元件、合理布置、在保證彈性元件的動(dòng)態(tài)剛度前提下，盡量增大彈性元件的阻尼或壓縮變形量，并且讓基礎(chǔ)的剛度要足夠大，彈性元件的安裝點(diǎn)最好處于結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上，即使結(jié)構(gòu)發(fā)生共振，節(jié)點(diǎn)的位移量為零。最后，本文采用實(shí)驗(yàn)的方法，將測(cè)量值和計(jì)算值進(jìn)行比較分析，驗(yàn)證了計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。合理設(shè)計(jì)的彈性基座系統(tǒng)，有效地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、噪聲，為船舶動(dòng)力裝置的隔振、降噪技術(shù)提供了思路和方法。雖然，WinReMo用來計(jì)算一維和二維彈性基座單自由度系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)高維或高階次模態(tài)的計(jì)算還不理想。運(yùn)用瑞利-里茲法和子空間迭代法相結(jié)合[13]，可以計(jì)算高階頻率、多自由度系統(tǒng)問題，還有待今后深入研究[14]。

[1] 何琳,徐偉.艦船隔振裝置技術(shù)及其進(jìn)展.聲學(xué)學(xué)報(bào),2013,38(2): 128-136.

[2] 喻浩.船用柴油發(fā)電機(jī)組的浮筏隔振及其效果分析.船舶工程,2016,38(4): 65-69.

[3] 謝向榮,俞翔,朱石堅(jiān).柔性基礎(chǔ)非線性隔振系統(tǒng)建模及動(dòng)力學(xué)分析//現(xiàn)代振動(dòng)與噪聲技術(shù)(第7卷)，北京: 航空工業(yè)出版社,2009: 220-230.

[4]BUWenjun,HELin.船舶主機(jī)氣囊隔振技術(shù)對(duì)中控制策略研究.振動(dòng)與沖擊,2012,31(8): 112-115.

[5] 彭偉才,劉彥,原春暉.浮筏隔振系統(tǒng)有限元模型中基座的等效方法.中國(guó)艦船研究,2012,7(3): 89-92，103.

[6] 盧五弟.瓦錫蘭中速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)彈性基座系統(tǒng)的隔振降噪研究.上海: 上海理工大學(xué)，2015: 20-70.

[7] 烏秀春,鄭文強(qiáng),趙雪雙.基于ANSYS的客車車身骨架有限元分析與優(yōu)化.上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào),2015,18(3): 146-151,179.

[8]THORBYD.StructureDynamicsandVibrationinPractice.Amsterdam:Butterworth-Heinemann,2008: 99-180.

[9] 朱石堅(jiān),何琳.船舶減振降噪技術(shù)與工程設(shè)計(jì).北京: 科學(xué)出版社,2002: 1-13,141-150,167-200.

[10]BACCALETTIS,KURTHSJ,OSIPOVG,etal.Thesynchronizationofchaoticsystem.PhysicsReports,2002(366): 1-101.

[11] 張力,林建龍,項(xiàng)輝宇.模態(tài)分析與試驗(yàn).北京: 清華大學(xué)出版社,2011: 106-147.

[12] 李德葆,陸秋海.工程振動(dòng)試驗(yàn)分析.北京: 清華大學(xué)出版社,2004: 1.

[13] 喻雄飛,邵利民,徐慧峰.船舶動(dòng)力裝置整艙隔振技術(shù)及其應(yīng)用分析.裝備制造技術(shù),2015(5): 97-99.

[14] 李爽,樓京俊,劉樹勇.雙層非線性隔振系統(tǒng)混沌特性分析.艦船科學(xué)技術(shù),2016,38(9): 64-68.

Rigid-Body Dynamics Analysis and Resilient Mounting Designof Diesel Generating-Set Using WinRemo

LU Wudi

(Wartsila Management(Shanghai) Co., Ltd., Shanghai 201201, China)

To aviod the excitation coincides with its natural frequencies from diesel engine, resulting resonance causes extra noise, vibration and strain failure on components connected to the engine. This article calculates static and dynamic responses of a resilient mounting system using WinRemo, the company Wartsila’s internal software. Taking Wartsila W6L32 gen-sets as an example, elastic components are selected and deployed based on computation. A single degree of freedom system for resilient mounting is designed based on parameters of the main engine, gen-set, and propeller. Finally, The system is verified by measurement. The results show that integrating mode analysis with static response and dynamics response with WinReMo can well isolate excitation and effectively attenuated vibration and noise. It is a simple and robust method.

diesel generating-set; dynamics; resilient mounting; rigid-body mode; WinRemo

2016 -09 -20

盧五弟(1981-)，男，助理工程師，主要研究方向?yàn)榇肮I(yè)動(dòng)力工程，E-mail: Sunny102720@163.com

2095 - 0020(2016)05 -0304 - 07

TM 314.236

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