柴油机配气机构多体动力学的仿真研究

基于多体系统动力学理论,利用ADAMS建立了车用柴油机配气机构动力学模型,进行了虚拟样机的仿真分析研究.应用刚体和刚柔耦合动力学模型进行了配气机构的运动学和动力学仿真计算对比,分析了配气机构的工作特性.计算结果表明了基于ADAMS进行柴油机配气机构仿真分析研究的可行性.     

顶置凸轮配气机构多体系统动力学仿真研究

基于ADAMS进行单顶置凸轮轴配气机构的多体系统动力学建模和仿真分析。研究计算气门升程、速度曲线以及配气相位的运动学分析方法,分析配气机构在高速运转下的动力学特性,提出了通过气门升程曲线确定凸轮形线的新方法。     

基于ADAMS的双进双排气门动力学不协调性研究

基于多体动力学理论和虚拟样机技术,借助Pro/E和ADAMS软件研究双进双排气门机构动力学不协调性,并对一配气机构进行了机构改进,以改善其动力学不协调性。研究有助于气门机构的设计与优化。     

推挺摇配气机构动力学分析

采用Pro/E建立三维装配模型,在ADAMS施加约束、力、运动激励之后完成推挺摇配气机构的系统模型建立。运用多体动力学原理进行配气机构的动力学分析,避开了传统分析方法繁杂的公式推导和计算,同时增强了仿真分析的可示性。分析的结果表明该机构运行良好,但气门通过能力有待进一步提高。     

基于ADAMS的柴油机配气机构动力学仿真分析

利用Pro/Engineer和ADAMS软件建立某柴油机配气机构系统的动力学模型,并对其进行多体动力学仿真分析,得到了配气机构进气门的运动规律和关键运动件间的作用力,以及不同转速对气门的影响,为后续柴油机整机振动和噪声的分析及预测提供了更为精确的边界条件。     

柴油机配气机构动力学分析

配气机构作为柴油机的重要组成部分,其设计合理与否直接关系到柴油机的动力性能、经济性能、排放性能及工作可靠性和耐久性。在设计阶段,利用虚拟技术对配气机构进行动力学仿真,可以大大提高效率,节约时间和制造成本。介绍了配气机构多质量模型的理论基础,利用AVL公司的ExciteTD软件建立某柴油机配气机构的多质量仿真模型,并进行了动力学分析,为配气机构的设计工作提供了依据。     

发动机气门间隙异常仿真分析研究

研究了柴油发动机气门间隙异常对配气机构动力学性能的影响。对配气机构进行了多质量动力学模型计算,建立了配气机构的多体动力学模型,设置3种不同的气门间隙进行分析。分析结果表明:气门间隙变大会造成气门速度、加速度增大以及气门连接部件的冲击力增大,会使发动机产生异响;气门间隙变大也会使配气机构之间的接触力增大,加速凸轮轴的点蚀磨损,气门发生故障的危险系数增加;相对而言,排气门发生故障的概率远大于进气门。所进行实验的验证结果与模拟分析结果相同,从而证明了仿真模型的有效性;经过实验验证发现:排气门间隙过小将会使气门与活塞头部碰撞,造成活塞头部损坏。     

单缸柴油机配气机构动力学仿真研究

应用虚拟样机技术和有限元技术对某型柴油机配气机构的动力学特性进行了仿真研究。采用了先建立实体模型和构件的有限元模型、后导入虚拟样机软件构建多体动力学分析模型的思路,建立了配气机构刚柔耦合的多体动力学分析模型,并对气门加速度、凸轮挺柱间作用力等性能指标进行了仿真分析,分析结果也通过气门加速度试验得到验证。与应用广泛的多刚体模型相比,该耦合模型能够更好地反映气门、推杆等零件的刚度、阻尼变化,计算精度更高。同时,该分析结果对于进一步的分析和优化也具有一定的参考价值。     

内燃机配气机构噪声控制

为降低内燃机配气机构振动噪声,以某125型摩托车发动机配气机构为研究对象,利用高次多项式对凸轮型线进行优化设计.配气机构多体动力学仿真表明:优化后的配气机构没有出现"飞脱"和"反跳"现象,进、排气气门丰满程度有所增加,在各个转速下,气门的最大振动加速度降低了65%左右,气门与摇臂的撞击力有所降低,且气门与气门座间的撞击力明显下降.在此基础上,制作了凸轮样件并对优化前后配气机构进行声功率测试试验.结果表明:在测量转速范围内声功率级均降低1.5～2dB.     

考虑配气机构冲击的气缸盖结构动力学仿真分析

配气机构的冲击作用会对柴油机气缸盖的应力场分布产生较大的影响。首先建立了某柴油机配气机构的多体动力学仿真模型,获得气门底座对于气缸盖的气门座圈的循环冲击载荷。在此基础上,综合考虑热应力及循环机械应力和冲击压力作用,对含气缸盖、机体、冷却水套等的组合结构模型进行瞬态动力学响应分析,对比分析了配气机构循环冲击对气缸盖的结构强度的影响大小。结果表明:相比于恒定等效的配气底座冲击作用力的加载,采用瞬态动力学并考虑变化配气机构底座冲击作用影响下得到的气缸盖应力场分布,气缸盖进排气门座圈处的应力值明显增加,应力值增幅可达到10%左右;火力面处的应力值也会增加,局部应力增幅可以达到30 MPa;同时,气缸盖的整体应力场也出现了不同程度的增加。     

考虑发动机系统耦合振动影响的配气机构动力学分析

配气机构的动力学性能研究是发动机开发的重要组成部分。为研究发动机系统耦合振动对配气机构动力学性能的影响,基于运动机构的振动响应分析方法,建立了配气机构、活塞、连杆、曲轴和机体的发动机耦合振动分析模型,计算了配气机构的动力学性能参数。通过与配气机构单体分析模型的结果进行对比分析,明确了发动机零部件弹性振动对凸轮-挺柱接触应力、凸轮轴扭转及弯曲振动、气门开启及落座过程中的振动冲击、气门落座后的残余振动、气门弹簧颤振的影响机理。     

不同转速下某发动机配气机构全阀系动力学仿真

配气机构好比内燃机的呼吸系统,是必不可少的组成部分。以往对配气机构动力性能的评价多为单阀系模型,不能反映凸轮轴形变以及各缸之间的相互影响。本文利用EXCITE-Timing Drive软件搭建了某船用柴油机配气机构全阀系动力学模型,并从凸轮接触应力、气门升程、气门速度、落座力等方面对仿真结果做出分析评价,从而为配气机构的设计改进提供了更准确的依据。     

斯特林机菱形传动机构动力学建模与刚柔耦合问题求解

目前斯特林机的数字化样机广泛采用多刚体力学理论建立,忽略了运动过程中传动构件的弹性变形与内应力作用,难以准确反映斯特林机及菱形传动机构的真实工作过程。针对斯特林机及菱形传动机构复杂的运动学与动力学特性,基于三维建模技术、有限元方法和多体动力学理论建立其菱形传动机构的刚柔耦合模型。通过刚柔耦合动力学问题求解,获得了配气活塞和动力活塞的位移、速度、加速度等运动规律,分析了柔性化连杆对斯特林机配气活塞与动力活塞运动过程的影响,验证了斯特林机在启动阶段的波动情况。分析结果为深入分析连杆应力应变动态响应提供了更加准确的边界条件,也为斯特林机结构开发与优化设计提供了借鉴方法。     

基于ADAMS的发动机配气机构动力学分析

基于虚拟样机技术及其支撑软件ADAMS,实现对发动机配气机构动力学仿真,得到了气门的升程、速度和加速度凸轮与挺柱的接触应力等动力学结果,为配气机构优化提供了依据。     

发动机配气系统运动学仿真分析

配气机构是内燃机的重要组成部分,虚拟样机技术是研究配气机构的重要方法。本文基于多刚体系统运动学原理,并利用ADAMS中的专用模块ADAMS/Engine对某高速汽油机的配气机构进行了运动学建模及仿真研究,获得了气门在不同转速下的位移、速度和加速度曲线。通过分析仿真结果,得出了气门的运动规律,指出了气门冲击、振动随速度变化的趋势。这对发动机配气机构的结构设计、动力学分析、性能预测、故障诊断起到积极的作用。     

变冲程发动机配气切换机构设计

针对实现变冲程发动机工作模式及配气定时切换的问题,根据其工作原理,利用计算与仿真手段,设计了配气切换机构的凸轮廓线和切换机构的结构,验证了凸轮的运动学和动力学特性,在某单缸四冲程发动机配气机构的基础上,开发出了一种变冲程发动机配气切换机构,经加工成型及装机试验,结果表明切换机构工作良好。     

发动机配气机构动力学分析

建立了配气机构单自由度动力学模型，并用N次谐波凸轮法拟合了凸轮升程，采用龙格-库塔求解动力学微分方程，并进行了实例验证，得到了某型号配气机构气门的升程、速度、加速度，计算结果表明该机构运行良好，没有出现传动链脱离和气门落座反跳现象。     

某发动机配气机构动力学分析

采用分析软件TYCON对某型发动机配气机构进行动力学分析,对配气机构的凸轮-挺柱接触应力、气门落座特性等进行研究。结果表明:该配气机构的最大接触应力均小于许用限值,接触力正常;气门落座平稳,冲击力较小,气门无反跳。     

4102BG型柴油机配气机构动力学计算

传统的配气机构动力学计算把各部件之间的连接看做是刚性的,这样的计算结果比较理想化,但不符合实际工作情况。为了分析配气机构的实际工作情况,本文对配气机构的弹性变形进行了研究。在考虑机构弹性变形的基础上,建立了4102BG型柴油机配气机构的数学模型,并给出了相应的运动微分方程。基于函数凸轮的不连续性,采用分段计算方法对该振动微分方程进行了求解,完成了对该柴油机配气机构的动力学计算。计算结果与实测结果十分接近,所以可以推断出数学模型的建立及计算方法是正确的。     

发动机气门弹簧的选用

为确保某种高应力小空间的气门弹簧的选用,在获得气门弹簧静态参数之后有必要进行发动机配气机构动力学计算。为此,针对某机型发动机,使用动力学分析软件VALDYN,对三种参数的气门弹簧分别进行配气机构的动力学分析,以确保气门弹簧选用的可靠性。