王曉磊，彭景輝，周 慶

（上海齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司，上海 201203）

0 引言

文獻(xiàn)[1]（以下簡(jiǎn)稱周文）中通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化的方法將船用燃油分離器支架重量由0.252 kg減至0.135 kg，減重0.117 kg，減幅46.4%，減重效果顯著。進(jìn)一步針對(duì)減重前后支架強(qiáng)度校核等，通過(guò)比較證實(shí)該方法的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

1 原燃油分離器支架受力描述

采用強(qiáng)度校核軟件對(duì)燃油分離器支架進(jìn)行建模（圖1），燃油分離器底部與基座通過(guò)螺栓固定，即底座固定螺栓孔為固定約束，燃油分離器重量約5 kg，側(cè)掛式安裝，通過(guò)螺栓固定在燃油分離器支架上，即分離器固定通孔處受力50 N，方向垂直向下。網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)定參照周文所述。

2 原燃油分離器支架強(qiáng)度校核

通過(guò)強(qiáng)度校核軟件完成原燃油分離器支架強(qiáng)度校核，等效應(yīng)力分析見(jiàn)圖2，由圖2可知，在底座一固定螺栓附近最大等效應(yīng)力為12.7 MPa。

圖1 船用燃油分離器支架三維模型

3 優(yōu)化后燃油分離器支架強(qiáng)度校核

根據(jù)周文中船用燃油分離器支架優(yōu)化結(jié)果和原船用燃油分離器支架強(qiáng)度校核分析結(jié)果，提出了增厚優(yōu)化后船用燃油分離器支架底板的建議，并完成了模型建模，改進(jìn)后船用燃油分離器支架見(jiàn)圖3，改進(jìn)后燃油分離器支架的重量為0.177 kg，相對(duì)原船用燃油分離器支架重量減少0.075 kg，重量減少30%，對(duì)改進(jìn)后燃油分離器支架進(jìn)行強(qiáng)度校核，強(qiáng)度校核結(jié)果見(jiàn)圖4，從中可以看出，改進(jìn)后支架最大等效應(yīng)力為 8.4 MPa，比原支架最大等效應(yīng)力降低 4.3 MPa，下降 34%，說(shuō)明改進(jìn)后支架強(qiáng)度有很大改善。

圖2 原支架強(qiáng)度校核結(jié)果

由圖4可以看出，支架底座固定螺栓處依然存在較大的等效應(yīng)力，還有改進(jìn)優(yōu)化的空間，但由于本文僅是對(duì)周文的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算，并僅是為水下船設(shè)備及支架優(yōu)化提供改進(jìn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)思路，就不再深入優(yōu)化該支架結(jié)構(gòu)。

圖3 改進(jìn)后支架模型

圖4 原支架強(qiáng)度校核結(jié)果

4 總結(jié)

對(duì)周文中通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)度校核，并提出優(yōu)化改進(jìn)方案進(jìn)一步降低船用燃油分離器支架等效應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)支架的較好剛度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)周文及本文一系列優(yōu)化方法，提供新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，為船用設(shè)備減重提供一種解決方案。