柴油机扭矩输出特性的动力学模拟

使用MSCNatran有限元软件与MSCAdams多体动力学计算软件对某8缸V型发动机的曲轴系统进行动力学仿真,比较气缸在不同发火次序下曲轴的扭矩输出特性,确定发动机合理的发火次序。为设计提供依据．     

微型雷达多柔体系统滞后特性

针对某微型雷达反射镜伺服系统,将影响微型雷达精度的关键部件设为柔性体,并根据实际要求添加约束和运动关系,利用MSC Adams和MSC Nastran软件对其进行多体动力学仿真,以研究正弦角位移运动函数和梯形角速度运动函数作用下电动机轴与译码器轴两端的滞后角度特性规律.研究表明,柔性体弹性振动的存在使第1电动机轴与第1译码器轴之间产生滞后现象;滞后角度的最大值与运动函数的周期和幅值均有关,并呈现非线性规律;在函数周期和幅值相同的情况下,梯形角速度运动函数所产生滞后角度的最大值明显小于正弦角位移运动函数;由于梯形角速度运动函数在加速段、匀速段和减速段频率不一致,因此会引发运动中的多谐波干扰和多模态振动等问题.     

某新型汽油发动机曲轴系多体动力学仿真

针对某新型汽油发动机的曲柄连杆机构,在MSC Adams软件中建立曲轴系多体系统动力学模型,并进行多体动力学分析,得到曲轴前后端相对扭转角位移﹑曲轴扭转应力和曲轴名义弯曲应力等参数,分别作为校核曲轴扭振和计算曲轴强度安全系数的输入条件.     

曲轴疲劳寿命的三维有限元分析

针对影响曲轴疲劳寿命的众多复杂因素以及准确估计曲轴疲劳寿命难度大的问题,以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,运用三维有限元模态分析计算柴油机曲轴的动态应力,应用动应力载荷谱疲劳计算方法分析曲轴疲劳寿命.实验比较不同情况的曲轴疲劳寿命,比较后的相对值非常可靠.     

履带张紧装置柔体动力学模型及其仿真

为了校核和评价所设计的履带调整器的动力学性能,减少试验所需试制的样件数量,通过建立多刚体与多柔体系统的混合模型来模拟零件的实际工况,对零件进行校核.采用多体动力学软件RecurDyn和通用有限元分析软件ANSYS相结合,建立履带车辆的刚柔混合模型并对其仿真.得出了车辆在E级路面上以30km/h的车速平跑过程中曲臂和拉臂内部应力变化情况,应力云图以动画表示出仿真过程中零件各个部位的应力变化,主要承载区和危险部位,从应力曲线得到各个节点在每一时刻对应的应力数值.该方法弥补了ANSYS不能分析零部件实际工作过程中的应力应变的不足,也可应用于其他机械系统.     

柴油机负荷对曲轴疲劳寿命影响的三维有限元分析

为评估超载运行对柴油机的不利影响,以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,设定柴油机发火顺序﹑活塞所受气体力﹑转速和输出扭矩等边界条件,用三维有限元动应力分析和疲劳寿命计算技术计算曲轴在420°缸排插入角下75%负荷、100%负荷、110%负荷和120%负荷时的疲劳寿命.结果表明在420°缸排插入角下,柴油机负荷越高,曲轴单拐的疲劳寿命区域扩大就越明显.     

基于多体动力学的火箭飞行仿真

火箭飞行过程伴随着质量、质心、惯性矩的变化和控制力的调整,其模拟仿真是个非常复杂的学术和技术问题.基于多体动力学软件Adams,建立火箭箭体的三维模型,编制火箭飞行过程仿真的流程控制子程序、重力变化子程序、控制力子程序和气动力函数,搭建火箭的飞行仿真平台,实现火箭飞行过程中的质量、质心变化的仿真,并且给出关键功能的验证和应用算例.     

基于多体动力学和有限元方法的曲轴强度分析

基于多体动力学和有限元方法,对某发动机曲轴进行额定工况下的动应力分析,并结合相关高周疲劳理论,对曲轴进行疲劳性能评价,判断该曲轴的疲劳性能是否能够满足工程要求. 证明以MSC软件为平台的曲轴分析方法能够很好地应用到实际的工程开发中.     

集装箱门式起重机金属结构及焊缝的疲劳分析

建立轨道式集装箱龙门起重机金属结构的有限元模型,基于港口实际工况计算的应力结果,利用专业疲劳分析软件MSC Fatigue对该场桥的金属结构及焊缝进行全寿命疲劳分析,得到整体的疲劳寿命分布和危险点的寿命值,为产品的疲劳耐久性设计提供重要参考.     

非道路用增压柴油机曲轴三维有限元分析

针对非道路用柴油机增压改进中的零件强度校核问题,建立非道路用增压柴油机曲轴组件三维有限元分析模型,对曲轴进行三维非线性有限元分析,并基于第3强度理论屈服条件计算曲轴关键部位的疲劳安全因数．结果表明：SNH4102Z型非道路用增压柴油机曲轴满足强度要求,曲柄与曲臂过渡圆角处的安全因数较低,是比较危险的部位．     

柴油发动机动力学分析

为获得发动机运行时关键部件的运行情况,以多刚体系统动力学理论与虚拟样机试验技术为基础,用Pro/E三维建模软件建立某柴油发动机的几何模型,并通过动力学仿真软件MSC Adams对该发动机进行动力学仿真,获得曲柄连杆机构、进排气机构等部件的关键运动学、动力学参数,该仿真为进一步分析和设计柴油发动机奠定基础.     

某发动机连杆高周疲劳分析

采用有限元计算和应力疲劳分析相结合的方法,对某发动机连杆进行结构应力和高周疲劳计算,得到其疲劳安全因数分布情况.结果表明该连杆满足安全运转要求.     

大功率柴油机连杆疲劳试验和数值模拟

对某型大功率柴油机连杆进行疲劳强度试验,观察连杆断口的微观形貌,分析连杆断裂的主要影响因素.试验结果表明:连杆杆身的残余压应力通常会使疲劳裂纹萌生在构件次表层,具有高平均应力水平的连杆小头对表层夹杂缺陷更加敏感.运用三维有限元数值计算方法和疲劳寿命预测理论,对连杆疲劳耐久性试验进行数值模拟.连杆疲劳试验与虚拟疲劳寿命预估结果的比较表明,基于材料S-N曲线的疲劳寿命预估方法在一定程度上能对疲劳试验中连杆破坏的薄弱部位和疲劳寿命进行模拟与预测.     

基于ANSYS和MSC Adams协同仿真的薄煤层采煤机摇臂壳体疲劳分析

为延长采煤机的使用寿命,以针对含硫化铁矿结核体薄煤层的某型采煤机摇臂壳体为研究对象,利用Matlab生成螺旋滚筒的瞬时负载文件,建立基于MSC Adams的采煤机截割部刚柔耦合有限元模型.应用ANSYS与MSC Adams之间的双向接口,实现柔性体对机械系统动力学行为影响的系统仿真,仿真精度得到提高.通过MSC Adams输出ANSYS所需要的载荷文件,对摇臂壳体进行瞬态动力学分析,并应用MSC Fatigue对其进行疲劳分析,发现该采煤机摇臂壳体的薄弱部位.该方法在产品开发的早期就能对摇臂壳体的疲劳特性有所认识,为采煤机设计提供新思路.     

发动机部件强度和刚度评价及疲劳分析

某汽油机开发阶段须对发动机各主要部件结构强度和刚度做全面评价,并且须考核缸盖缸体的高周疲劳性能.基于STAR-CCM+计算出水套内部气体温度和对流换热系数,将其映射到水套有限元网格表面上作为温度边界条件.得到整个机体的温度场分布以后,在考虑各部件接触非线性的基础上,得到机体各部件的应力和变形等结果并进行评价.在有限元分析结果的基础上考虑材料温度非线性,考察缸体缸盖疲劳安全因数.结果表明,缸盖局部应力偏大,下缸体与油底壳接触面局部间隙过大,缸体缸盖疲劳安全性能满足要求.