曲軸系靜動(dòng)強(qiáng)度及扭振仿真分析.pdf

1、內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)日益發(fā)展的新技術(shù)在逐漸滿足了低能耗、低排放、低噪聲目標(biāo)的同時(shí)，也對(duì)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)和振動(dòng)控制提出了更高的要求，伴隨這一發(fā)展趨勢，內(nèi)燃機(jī)的軸系扭振問題也日益凸現(xiàn)出來。其中曲軸是內(nèi)燃機(jī)中最重要的部件，也是受力最復(fù)雜的部件，同時(shí)也影響內(nèi)燃機(jī)的可靠性與壽命。隨著內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，曲軸的工作條件也愈加苛刻，對(duì)曲軸的強(qiáng)度提出了更高的要求。在這一背景下，追求扭振理論的進(jìn)一步完善，尋求新的扭振解決方案勢在必行。本文總結(jié)了一些前

2、人計(jì)算軸系扭振的方法，并基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，采用結(jié)合有限元法(FEM)的多體系統(tǒng)仿真(MSS)方法對(duì)內(nèi)燃機(jī)曲軸系進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)仿真分析。本文主要工作是圍繞內(nèi)燃機(jī)曲軸系的虛擬樣機(jī)建模、曲軸固有頻率分析、曲軸在氣缸爆發(fā)壓力下的靜動(dòng)強(qiáng)度分析、軸系動(dòng)態(tài)扭振特性仿真這幾方面來展開的，主要內(nèi)容包括： (1)以大連柴油機(jī)廠6110型柴油機(jī)作為研究對(duì)象。首先利用三維建模軟件PROE對(duì)其進(jìn)行零件的建模與裝配。隨后將三維模型通過MECHANISM/P

3、ROE施加相應(yīng)的約束，導(dǎo)入ADAMS中生成多剛體模型。然后利用ANSYS軟件對(duì)曲軸進(jìn)行模態(tài)分析生成模態(tài)中性文件，將多剛體模型中的曲軸置換成柔性體曲軸進(jìn)行仿真分析。 (2)對(duì)內(nèi)燃機(jī)曲軸系模型進(jìn)行固有頻率計(jì)算。將氣缸爆發(fā)壓力載荷和旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的慣性力加載在曲軸上進(jìn)行強(qiáng)度分析。 (3)運(yùn)用ADAMS對(duì)曲軸系在氣缸爆發(fā)壓力下進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析。 (4)對(duì)軸系模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)扭振特性仿真。 通過上述工作及其結(jié)果能夠分