发动机振动模态的实验研究与计算

为了研究发动机整机结构的动力学特性,在各子结构--机体、曲轴、缸盖和曲轴箱正确的三维实体模型的基础上,组装成整机模型.采用实验研究和理论计算相结合的方法,对此整机的振动模态进行了研究.由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取,采用了虚拟材料来模拟结合面特性,通过反复修正虚拟材料的特性常数,使得整机有限元振动模态分析结果与实验结果相吻合.从而说明所建立的整机的有限元模型是正确可靠的,为整机结构进一步的动态仿真研究奠定了基础.     

超高速电梯系统动态仿真分析

电梯的振动是影响舒适性的最主要因素,针对4.0 m/s 超高速电梯系统,以轿厢-轿架-导轨-钢丝绳耦合系统为研究对象,建立垂直系统振动动力学模型,结合机械系统动力学自动分析虚拟样机技术,通过建立钢丝绳动力学模型、添加导轨与导靴之间的接触力、水平振动激励及垂直振动激励,建立电梯整机虚拟样机模型,设定约束与驱动,进行动态特性仿真分析。仿真结果表明,电梯垂直振动加速度、水平振动加速度等性能指标满足要求,为超高速电梯的开发提供了设计依据。     

采用虚拟样机技术的摩托车发动机减振设计

引起发动机振动的一个重要因素是发动机曲柄连杆机构往复运动产生的惯性力和惯性力矩。作者使用Pro/Engineer和ADAMS,建立了摩托车发动机的三维数字化模型和动力学模型,对摩托车发动机进行了动力学仿真分析,并和试验结果比较,验证了模型的正确性。在此基础上,进行了平衡轴减振设计,使得产品的减振效果达到了企业的要求。这种基于虚拟样机技术的产品设计,大大提高了产品的设计效率,缩短了产品的设计周期。     

基于虚拟样机技术的曲轴多体动力学仿真

基于虚拟样机技术和柔性多体动力学理论,综合运用三维建模,有限元分析以及多体动力学仿真等技术,建立包括曲轴柔性体以及随曲轴一起转动的零件刚性体在内的整个曲轴系统的虚拟样机模型,通过进行曲轴系统在发动机真实工况下的柔性多体动力学仿真计算,得到了各构件之间相互作用力,继而得到曲轴在一个工作循环周期内的实时动力学响应,为曲轴的优化设计奠定了基础.     

活塞二阶运动对非道路高压共轨柴油机振动及噪声影响分析

活塞敲击是柴油机主要的振动和噪声源,其主要原因是活塞在其与缸套的间隙中做横向和偏摆的二阶运动,因此研究活塞设计参数对活塞二阶运动的影响,优化活塞动力学特性,对于发动机减振降噪具有重要意义。以某非道路四缸高压共轨柴油机为研究对象,建立活塞动力学计算模型以及整机多体动力学计算模型,通过机体和曲轴的模态试验,验证了有限元模型的准确性;采用正交设计方法,研究了活塞销偏置量、活塞裙部中凸点位置、配缸间隙对活塞动力学、整机振动与噪声的影响。研究结果表明:活塞配缸间隙对活塞敲击能量、活塞敲击力、活塞所受力矩影响最大;对发动机振动噪声敏感性分析显示,活塞销偏置是影响发动机振动与噪声性能的关键因素。     

采用虚拟样机技术的凸轮活塞发动机关键部件的设计

凸轮活塞发动机结构紧凑,体积小,功率大,适宜用作热动力推进主机.对活塞的往复运动规律进行了研究,提出了最佳的设计方案.运用SolidWorks进行了发动机部件的装配体设计,提高了设计质量.将模型导入动力学仿真软件ADAMS,对模型施加力和约束,根据虚拟样机.建立了系统动力学求解方程并进行了动力学仿真分析.     

基于虚拟样机技术的电梯动态设计与优化

为优化电梯动力学参数以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks和ADAMS联合建立电梯的虚拟样机模型,给定约束和驱动,对虚拟样机进行动态仿真和分析.通过对电梯振动信号频域分析和多体动力学系统固有频率分析后,对电梯动力学参数进行优化.仿真结果表明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进电梯性能提供了设计依据.     

基于虚拟样机技术的高速电梯动态性能分析与优化

为降低高速电梯振动以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks和ADAMS联合建立了高速电梯虚拟样机模型,对其整机运行进行了动态分析、仿真。通过对高速电梯振动信号灵敏度分析,得出了各主要动力学参数对高速电梯振动的影响。结合振动信号频域分析、多体动力学系统固有频率分析,对电梯动力学参数进行了优化。仿真结果表明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进高速电梯运行性能提供了参考依据。     

基于ADAMS谐波减速器的模态分析

为了研究谐波减速器在工作过程中的振动情况,避免共振,首先根据计算得到的主要零部件参数,在Pro/E中建立谐波减速器的刚体三维模型;然后利用ANSYS对谐波减速器的柔轮进行模态分析;最后在ADAMS中建立谐波减速器刚-柔混合虚拟样机,并进行整机模态分析.分析得知,该谐波减速器设计合理,不会产生共振现象,具有良好的动力学性能.     

非道路高压共轨柴油机振动及噪声分析

非道路高压共轨柴油机工作条件恶劣,对振动噪声性能提出较高要求。应用多体动力学方法,建立非道路高压共轨柴油机活塞组动力学模型、阀系动力学模型以及整机多体动力学分析模型,通过对机体与曲轴模态测试,验证缩减模型的准确性。对活塞组和阀系动力学特性、主轴承载荷以及整机振动与噪声特性进行分析,结果表明,在倾覆力矩作用下,2阶谐次及其整数倍谐次下发动机振动较大;2阶谐次下,机体次推力侧振动比主推力侧振动剧烈;油底壳表面辐射声功率级最大,最大值为109.1 dB;在523 Hz频率下声压级最大,最大值为85.23 dB。研究结果可为整机减振降噪提供优化方向。