大功率发动机机体与曲轴组合结构自由模态分析

应用有限元法分析软件，建立了某大功率发动机机体与曲轴组合结构的有限元模型，并进行了动态特性研究，得到了组合结构的自由模态参数；与实验结果基本吻合，证明了所建模型的正确性。在建立有限元模型时，利用模拟试验，定性分析了曲轴与机体结合部的连接特性，提出了用弹簧单元来模拟油膜接触刚度的方案。分析得到，对于机体与曲轴这类组合结构，其刚度主要取决于机体，曲轴相对于机体是柔性的。因此，在以避免共振为设计目的时，应主要考虑优化机体的刚度。     

基于拓扑与形状优化的柴油机机体低振动设计

为实现机体的低振动优化设计,在试验验证有限元模型正确性的基础上,采用拓扑优化和形状优化方法,保证不同层次优化模型的承接性,以机体模态频率和整机振动烈度值作为优化设计目标,采用数值模拟方法对机体进行振动响应分析,为机体的优化设计识别出机体振动状况分布。以四缸柴油机机体的虚拟样机为设计对象,通过拓扑优化与形状优化得到设计变量最优解,并综合考虑相关因素确定全部布局和细节设计的最终优化方案。优化结构分析结果表明,优化后各阶模态频率均得到了提高,同时整机振动烈度值降低了34.8%,优化后的机体在满足结构刚度和强度条件下实现了机体振动烈度处于安全区域。研究表明所提出的拓扑优化和形状优化在设计效率和精度都有所提高,在机体的低振动设计中可行且有效。     

Load characteristics of engine main bearing : Comparison between theory and experiment

The load characteristics of engine main bearing are very important in the design of crankshaft and engine block. The stiffness of crankshaft and block, or the optimal dimension of the bearing can be determined according to the load level. This paper presents the load characteristics of engine main bearing. Two components of the main bearing load are measured during engine firing and motoring. The vertical and horizontal load components are measured by using the dynamic load cell mounted in each main bearing cap bolt. The measured main bearing loads are compared with calculated results by using the statically determinate method. The theoretical results, provided in this study, agreed well with the experimental results. The presented results are very useful for achieving optimal design of engine.     

基于拓扑优化的六缸发动机缸体轻量化研究

对六缸发动机缸体进行了有限元分析,以体积比与第三缸最大爆发压力工况所受最大应力作为优化的约束函数,以柔度最小为目标,对缸体进行拓扑优化,使重量减轻了10%。优化结果为缸体结构设计、减轻发动机重量提供了良好的参考依据。     

90°V8柴油机机体有限元模态分析

机体是柴油机的主要结构噪声辐射部件,也是柴油机动力学研究的首选对象之一。为了研究某大功率90°V8柴油机机体的动态特性,基于Ⅰ—DEAS11软件平台,运用特征化实体建模技术,建立了机体结构的有限元分析模型。采用Lanczos法对该机体进行了自由模态分析,得到其固有频率值和振型,找出薄弱环节,为机体结构的改进设计提供了较为可靠的依据。     

柴油机机体三维建模及有限元模态分析

应用有限元理论模态分析,对SF480型发动机的机体进行了动态特性研究.首先,在Pro/E中建立机体的三维实体模型,再导入ANSYS中进行网格划分,得到其有限元模型,采用子空间迭代法进行模态求解得到前10阶固有频率和振型;其次,通过理论模态与实验模态参数的对比,验证了结果的有效性,并分析了机体模态的规律,为该类型发动机的机体结构优化提供了一定的参考依据.     

柴油机曲轴柔性多体动力学仿真研究

基于柔性多体系统动力学分析曲轴缸体系统运动,同时准确计算出曲轴与缸体间的作用力。轴系系统模型包括曲轴、缸体以及飞轮,所有部件均做柔性化处理,求出柴油机在不同工况下载荷的变化情况。研究结果表明,柔性多体系统动力学可以较好反应轴系系统动力学运动过程。     

基于SolidWorks的内燃机构造与运动仿真

基于对内燃机构造和工作原理的研究,通过SolidWorks软件,利用其提供的零件建模、实体装配、工程图及动画制作的功能,将内燃机结构如气缸体、曲柄连杆机构、配气机构等结构进行三维参数化设计,完成内燃机基本机构的建模、装配和零件图的出图以及利用COSMOSMotion进行内燃机运动仿真。     

基于MATLAB-SimMechanics的四缸内燃机曲柄连杆机构仿真和动力学分析

简要介绍了常见的机构建模方法和SimMechanics动态仿真工具.以四缸内燃机机构分析为例,提出采用CAD三维模型转换成SimMechanics模型的建模方法,并进行仿真.结果表明,该仿真方法能方便、准确地得到机构的运动、动力数据,能为机构的选型、优化设计提供参考依据.     

柴油机缸盖罩动态特性分析与改进

以某四缸柴油机铸铝缸盖罩为研究对象,融合频谱分析法、近场声压法及模态分析法的识别优势,分析缸盖罩的动态特性.首先在标定工况下采用时频谱结合频响函数分析了缸盖罩的振动响应特性,然后基于近场声压法定位分析了缸盖罩结构噪声的辐射特性,在建立缸盖罩有限元仿真模型基础上,再结合试验模态法与计算模态法获取了缸盖罩在柴油机约束状态下...     

基于ADAMS的单缸内燃机动力学分析与研究

引起内燃机振动的一个重要因素是其曲柄连杆机构往复运动产生的惯性力和惯性力矩.基于动力学仿真软件ADAMS和Pm/E,建立了单缸内燃机的虚拟样机参数化实体模型,进行了动力学仿真分析,并将速度、加速度等分析值与理论分析结果比较,结果吻合验证了所建模型的正确性;研究了惯性力对机体产生干扰力和力矩的影响以及惯性力平衡问题.通过参数优化分析,确定了构件的最佳质量特性参数,改善了机构的动力学性能,同时提高了设计效率.     

关于柴油机气缸体加工定位基准通用工装浅谈

从公司实际情况出发,在进行柴油机气缸体试制加工中,设计适合于各种类型柴油机气缸体加工定位基准通用工装.     

NT6135ZR柴油机活塞的研制

为了满足NT6135ZR柴油机动力性及经济性要求,移植奥地利AVL公司快速燃烧技术,开发研制了新型的 NT6135ZR柴油机活塞,介绍了NT6135ZR柴油机活塞的结构特点、设计思路及试验结果。     

摆盘发动机的虚拟设计与运动仿真

应用虚拟样机技术，对水下航行器摆盘发动机进行了虚拟设计与动力学性能的仿真分析。在概念设计的基础上，建立了摆盘发动机的虚拟样机模型，虚拟样机包括了气缸、活塞、连杆、摆盘、斜轴、主轴以及推进器等摆盘发动机的主要部件。根据发动机的设计要求，确定了气缸分布圆直径、摆盘中心与气缸的距离、摆盘的倾角、连杆的长度作为发动机虚拟设计及仿真的重点。通过对发动机配气以及转速工况的模拟，分析了发动机的性能，主要部件的位移、速度与加速度，传动部件间的受力情况，探讨了发动机结构参数的修改对整机性能以及部件强度与振动的影响。在此基础上，确定了合理的发动机结构方案及参数。     

汽车发动机机体组零件的检测

机体组被看作发动机的骨架,是发动机各机构及各系统的安装基础,其上可以安装发动机的很多零部件并承受着多种载荷.本文主要分析了机体组的结构及机体组主要零件的检测方法.     

汽车动力总成液压悬置的研究发展

动力总成液压悬置是非线性很强的隔振元件,其动特性随发动机的激励频率和振幅的改变而改变.重点介绍了液压悬置主要是被动液压悬置的基本结构,以及研究液压悬置的方法及近年国内外研究工作者的研究成果,并简要介绍了液压悬置设计的一些概念.     

缸体零件并行建模技术研究

依据柴油机缸体的结构特点及其制造工艺，提出了一种方便快捷的建模方法。通过分析零件结构和制造工艺，应用Pro／engineer软件建模时将缸体分解成：毛坯、缸孔芯、水套芯、推杆芯4个子零件。针对4个子零件采用并行设计的原则同时造型，最后合并得到缸体整个零件的模型。     

不同平衡块曲轴对机体振动影响分析

运用三维建模软件UG对某型发动机机体和曲轴系统进行三维建模,运用AVL/Excite软件进行了多体动力学仿真以求得主轴承座激励,其中考虑了主轴承润滑油膜厚度变化等关键影响因素;最后用运Ansys软件对机体进行瞬态动力学响应计算分析。为了模拟再现真实工作情况,按需要在分析中假设主轴承座激励力随曲轴转角变化,其作用力大小,作用区域和方向在不停地改变,找出规律,编程实现准瞬态加载,同时用程序控制瞬态动力学响应求解,很好地实现了在工作状态下不同结构曲轴对机体振动影响的分析研究。     

缸盖螺栓拧紧力矩对发动机机体振动影响的试验研究

为了降低因发动机缸盖螺栓拧紧力矩不当引起的机体振动和零件早期失效,借助基于虚拟仪器开发的振动测试分析系统,研究分析了缸盖螺栓拧紧力矩与发动机机体振动的关系。通过发动机台架测试,采集了发动机正常工作状态下的振动数据,并对测试数据采用两种不同的数据分析方法进行分析处理,确立了缸盖螺栓拧紧力矩与发动机机体振动的定量关系,得到了发动机机体振动最小时的最佳螺栓拧紧力矩范围。此拧紧力矩范围与厂方推荐的数值基本吻合,这就为确定螺栓合理拧紧力矩范围提供了一种方便的测试与分析方法,它对指导大中型车辆维修具有较大的实用价值,对发动机设计、制造也具有一定的借鉴作用。     

柴油机整体有限元模态分析

以柴油机为研究对象,利用ABAQUS软件,通过Assembly模块建立了柴油机整体有限元模型,采用工程上常用的Lanczos法计算出自由模态的固有频率和振型．通过振型分析,找到柴油机振动的薄弱部位,并提出了相应的修改措施．从而为柴油机结构的改进设计及动态响应分析提供可靠的依据。并对比了机体模态分析结果,指出了机体模态分析的可行性。