發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)及其疲勞分析.pdf

1、曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一，其振動(dòng)問題一直以來(lái)是人們研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)，曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)更是作為機(jī)械振動(dòng)學(xué)科的一個(gè)分支，是內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及越來(lái)越高的綜合性能要求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能的改善變得尤為突出，本課題正是基于這樣的研究背景，對(duì)曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)及其疲勞壽命進(jìn)行了深入的研究，具體內(nèi)容體現(xiàn)如下：
　?。?）利用UG軟件建立12v150曲軸的三維實(shí)體模型，利用軟件的模型分析功能確定了所建立的實(shí)體模型

2、的材料特征參數(shù)和質(zhì)量特征參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的模型簡(jiǎn)化原則和方法，建立了曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)多自由度集中參數(shù)模型。
　?。?）曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)自由振動(dòng)的分析與研究，根據(jù)達(dá)朗貝爾原理建立曲軸自由振動(dòng)的微分方程，利用傳遞矩陣數(shù)值計(jì)算方法對(duì)微分方程組進(jìn)行自由振動(dòng)分析，獲得各階的固有頻率和各質(zhì)量的相對(duì)振幅及其主振型圖，為后面的曲軸強(qiáng)迫振動(dòng)研究分析奠定基礎(chǔ)。
　?。?）激振源的簡(jiǎn)諧分析，利用傅里葉變換法對(duì)主要引起曲軸扭振的氣體爆發(fā)壓

3、力和往復(fù)慣性力進(jìn)行簡(jiǎn)諧分析，得到引起扭振的各諧次的干擾力矩，以及臨界轉(zhuǎn)速和及應(yīng)考慮的簡(jiǎn)諧次數(shù)的范圍分析。
　?。?）曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)分析，根據(jù)達(dá)朗貝爾原理建立曲軸強(qiáng)迫振動(dòng)的微分方程，利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)矩陣變換數(shù)值分析法對(duì)曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)的響應(yīng)分析，獲得各質(zhì)量的相對(duì)振幅及其主振型圖，分析曲軸在干擾力矩下的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)情況。
　?。?）曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)控制，設(shè)計(jì)曲軸系統(tǒng)的硅油扭轉(zhuǎn)減振器，通過對(duì)減振器性能的仿真