船舶Ⅴ型柴油机曲轴多体动力学分析

针对Ⅴ型柴油机曲轴系统,将有限元法和多体动力学法结合一起,进行虚拟仿真计算分析.首先通过三维软件和有限元软件建立曲轴、轴承座及活塞等多体动力学模型,模拟发动机实际工况,通过多体动力学仿真分析得出曲轴加速度、速度和位移等数据.通过计算得出,采用有限元和多体仿真结合的手段,能够有效模拟柴油机曲轴动力学特性.     

某柴油机曲轴扭振合成应力控制计算分析

针对某新型柴油机轴系扭振计算中曲轴扭振附加应力过大问题,对激励进行分析并开展扭转振动计算;尝试采取不同途径消减过大扭振合成应力。得到如下结论:当今柴油机强化指标不断提高,而CCS推荐的气体激励简谐分量幅值相对偏小,从安全角度出发,扭转振动计算时应按照柴油机厂提供的激励数据进行。共振区域的过大振动应力可通过确定主要贡献的谐次分量,调整节点位置部件参数的方法来消减;非共振区域的过大振动属正常的振动响应,可通过增强曲轴的抗扭振疲劳强度来适应,但其可行性应综合考虑柴油机设计因素。     

基于有限元和多体动力学的柴油机曲轴强度与应力分析

以某12V柴油机曲轴为研究对象,利用非线性多体动力学与三维实体有限元法对其进行强度分析。首先建立曲轴等部件的三维实体有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,导入多体动力学分析软件后添加连接单元,建立轴系非线性多体动力学模型;然后将多体动力学分析结果恢复到曲轴三维实体有限元模型,进行一个工作循环下的曲轴动应力分析;最后...     

基于ADAMS的柴油机曲轴多体动力学仿真

以某多缸发动机曲轴为例,采用动力学分析软件ADAMS对曲轴-连杆-活塞机构进行多刚体动力学仿真;结合有限元软件MSC.Patran/Nastran,运用模态分析技术,得到曲轴固有频率及振型,对曲轴刚柔混合体模型进行柔体动力学仿真,得到曲轴动态应力分布变化,更真实地反映了曲轴的工作情况。     

柴油机曲柄连杆机构多体动力学仿真分析

基于多体系统动力学理论,实现对某柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真分析,得到了活塞侧推力、曲柄销受力及主轴颈载荷等动力学参数。通过活塞侧推力和曲柄销受力的传统算法与现代算法的对比,证实基于现代算法的柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真分析的方便性与先进性,并为此类型柴油机曲柄连杆机构的优化设计提供了依据。     

基于DYTRAN的发动机曲轴系冲击动力学仿真

基于TBD234V6发动机曲轴的有限元模型,建立了包括柔性曲轴、活塞组、连杆组及飞轮在内的发动机刚柔体混合动力学仿真模型,介绍了冲击环境冲击谱的描述方法以及结构动力响应向设计冲击谱换算的方法和原则,并基于冲击因子法和BV043/73标准,在非线性瞬态动力学软件MSC.DYTRAN中,对该型曲柄连杆机构进行了冲击响应分析.综合采用了曲柄连杆机构整体有限元分析、接触算法、非线性瞬态动力学分析方法等手段,在1 500 r/min工况下,对发动机进行刚柔体混合动力学仿真,得到了发动机的连杆颈负荷、主轴颈负荷及最大动态应力等仿真结果.计算结果表明所采用的方法是合理和有效的.     

柴油机多体动力学建模时曲轴有限元模型的验证与精度研究

以某型柴油机曲轴为研究对象,对其进行三维实体建模,并建立其有限元模型.在通过试验对曲轴自由模态分析模型修正的基础上,讨论曲轴约束模态分析时有限元的建模方法;在此基础上,通过曲轴的约束模态试验验证曲轴的约束模态分析模型,得到了柴油机多体动力学分析时精度较高的曲轴约束模态模型的建模方法.文中的建模方法提高了模型的精度和可信度,可应用于其它机械零部件.     

基于多体动力学的柴油机动力学性能研究

基于多体动力学原理,对某型号柴油机的动力学性能进行研究,建立以曲轴和机体为柔性体,缸盖、连杆等为刚性体的刚柔耦合动力学模型。在柴油机各个部件之间根据实际运动关系建立约束,进行曲轴、机体的模态分析与整机的振动分析与模态分析,并对柴油机的振动特性给出总体评价。     

基于柔体曲轴多体动力学的轴系扭振响应分析

以曲轴系统有限元分析为基础,通过建立由多个自由度组成的发动机刚柔耦合多体动力学系统模型,对构成主要柔性体的曲轴系统进行了扭振响应分析,获取系统动力响应的时间历程,对系统的动力品质和安全性做出了评价。然后通过一个新研制的测试装置对一台直列四缸柴油机曲轴自由端的扭转振动进行了实测。通过计算和实测结果的谐次分析比较,两者体现了较高的等同性,说明了刚柔耦合多体动力学模型的正确性。     

基于动力学的某柴油机曲轴系扭振分析

采用动力学方法,建立了一个包括减振器和飞轮的某柴油机曲轴系扭振分析模型。着重进行了减振器频率的选定,并对选定减振器频率后的曲轴系扭振行为进行了仿真分析。结果表明,该轴系的扭振指标均在可接受的范围内,扭振行为较好。     

6缸280船用柴油机轴系扭振分析

介绍了将6缸280机车柴油机曲轴应用到船舶领域后轴系扭振出现的一些问题,并为之进行了相关的分析、计算,最终确定了设计方案。重新设计的6缸280ZC/D船机曲轴无论在结构和性能上均能满足船机规范要求,达到了整机轴系扭振的要求。     

基于曲轴扭振信息识别的柴油机失火气缸判别方法

为解决柴油发动机在高转速、低负荷工况下难以准确判断出发生失火故障的气缸的问题,提出了通过检测曲轴转速信号中的扭振信号起始点来判定失火气缸的故障诊断方法。该方法首先通过分析单缸失火时的转速信号以确定曲轴扭振的自由频率,然后基于该频率构造正弦检测信号,将该检测信号与各缸做功转角范围内的转速信号做内积运算,并得到的内积值作为失火气缸的指示特征。在6缸柴油机上的失火试验证明该方法能够在高转速低负荷情况下准确识别发动机的单缸失火和两缸失火,弥补了传统失火诊断方法工况覆盖率低的不足。     

重卡柴油机轴系扭振性能研究

发动机轴系扭振是产品开发过程中必须认真研究的一个课题,扭振计算和实机测试相结合是一种有效的扭振分析方法。笔者以研制开发的某柴油机为例,运用AVLEXCITE软件建立轴系模型,分析其轴系扭振特点,并通过实际测试进行验证,取得预期效果。曲轴系自由端共振振幅和减振器消耗功是校核重卡柴油机曲轴系扭振性能的两项重要指标。     

曲轴扭振减振器开发

介绍了9.5 L柴油机曲轴扭振减振器总成的开发过程,包括外形设计、扭振计算、扭振附加应力计算、减振器紧固螺栓连接能力计算。试验结果表明:所开发的减振器总成的减振性能满足设计指标,即减振器总成可以使发动机曲轴传动系的扭振振幅小于0.15℃A,从而确保发动机曲轴的工作可靠性;同时,曲轴扭振减振器总成本身的可靠性也满足设计要求。     

柴油机曲轴可靠性辩析

从设计、制造和使用方面对影响曲轴可靠性诸因素做简要分析。根据升降法弯曲疲劳试验结果,用具体失效率下的极限承载能力估算值和安全系数,对曲轴的可靠性进行评价。讨论了评价指标,并提出参考值;同时,根据强度和应力项的分析,指出提高曲轴可靠性的方向。