多缸内燃机轴系扭振性能的计算分析与改善

以GK1C内燃机车的 6L2 4 0柴油机为例 ,利用蒙特卡罗模拟法对各缸功率不均衡状况下的轴系扭振进行了计算和分析 ,找出了各缸功率不均衡对扭振振幅和频率的影响以及一些其他规律。此外 ,在理论分析的基础上 ,找到了改善轴系扭振性能的有效途径 ,并通过对比计算进行了验证。结果表明 :优化排列各缸功率不均衡系数 ,改善轴系扭振性能的方法 ,能将最差情况下的扭振振幅减小 5 0 %以上 ,从而可改善和提高内燃机轴系扭振性能的稳定性和可靠性。     

多缸内燃机功率不均衡偏差对扭振性能的影响

多缸内燃机各缸之间的功率不均衡将影响轴系的扭振性能。以GKIC内燃机车的6L240柴油机轴系为例，利用蒙特卡罗模拟法和有关统计资料，对各缸功率不均衡状况下的轴系扭振进行了计算和分析，找出了各缸功率不均衡对扭振振幅和频率的影响以及一些其它规律。为准确估计多缸内燃机轴系的实际扭振性能提供了理论依据。     

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。     

某柴油机的曲轴系扭振计算研究

采用专用扭振计算软件对某型号柴油机的曲轴系扭振进行了计算与分析.分析表明：该柴油机自由端振幅和轴系扭振应力都在许用范围之内.研究结果为该柴油机的安全运行提供了依据,也为柴油机轴系的后续设计提供了新思路.     

柴油机轴系扭振研究中的模态分析方法

对柴油机轴系扭振的研究,以往是先建立扭振当量系统,然后进行自由振动与强制振动计算。本文提出的模态分析方法通过对轴系施加激励力矩并进行传递函数测量,直接识别扭振系统的自振频率、振型与阻尼。可用于研究曲轴变惯量以及水力测功器附水对扭振的影响。通过对实际柴油机轴系的扭振模态分析与运转时实测的扭振结果相比较,证实模态分析是柴油机轴系扭振研究中的一种新的有效方法。     

用瑞利商原理探讨柴油机轴系扭振自振计算中的一些规律

本文简要推导了瑞利商与霍尔茨原理相结合的方法计算轴系扭振的过程。并利用瑞利—霍尔茨法进行了大量实例计算,得出联轴节柔度对柴油机轴系扭振影响的一般规律,为柴油机配套轴系扭振减振器设计提供依据。     

基于虚拟样机技术轴系扭振特性仿真和试验研究

基于虚拟样机技术对V6柴油机轴系扭振进行了仿真和试验研究。建立了包括柔性曲轴、柔性轴承座在内的轴系混合多体动力学仿真模型,对高速柴油机轴系扭振进行了较深入的分析。在仿真研究的基础上,利用扭振测试装置进行了V6柴油机轴系扭振的测试和分析研究。模拟和试验研究结果表明：V6发动机轴系4.5谐次和7.5谐次扭振较大,轴系扭振仿真研究与试验研究相一致。     

400CaX—5型舰用柴油发电机组轴系扭振分析

本文介绍了12V180ZCaD—2型柴油机台架系统和400CaX—5型柴油发电机组轴系扭转振动的特性分析。柴油机在试验台架上分别带有硅油减振器、弹性联轴器和水力测功器等以不同的组合形式进行扭振试验和计算,较全面地分析了柴油机的扭振特性,验证轴系当量参数和硅油减振器的效果,在此基础上,对柴油发电机组进行扭振计算和测试,分析机组在正常工作范围内的扭振特性。     

龙格-库塔法在柴油机轴系扭振计算中的应用

传统的用于柴油机轴系扭振计算的方法,如数学解析法等均基于稳态扭转激励,而对于非周期激励下的柴油机扭振响应计算,则需要研究基于时域的扭振计算方法。介绍了一种基于龙格-库塔解法的柴油机轴系扭振计算方法,同时给出了该方法的计算流程。和传统计算方法的比较表明:两种算法一致性较好,从而证明了该方法的可靠性,可应用于工程实际。     

具有非线性部件轴系的扭转振动计算方法

具有非线性部件的柴油机轴系,不能采用通常的临界转速下共振计算的方法,或代数方程组求解简谐激励下轴系响应的方法来计算扭振问题。本文介绍了用威尔逊θ逐步积分法求解非线性轴系振动的过程,并对轻12V180柴油机(具有分段线性部件)的试验台系统进行了计算,其结果与台架试验相当接近。文中还给出了柴油机轴系计算步长的选取值和轴段扭振附加应力的评定方法。以逐步积分法求解非线性轴系扭振问题是简便可行的,该方法同样可用来求解线性轴系的振动响应和轴段综合应力,并有可能免去先对柴油机干扰力矩进行简谐分析,再合成多个简谐响应的繁琐步骤。     

内燃机轴系扭振减振器的最优化设计

本文以多质量综合分析法结合现代最优化技术对内燃机轴系扭振减振器进行优化设计,通过对减振器参数在可能范围内的优选组合以使整个轴系动态特性达到最优。其中包括发动机在全部运行工况范围内轴系扭振幅值的均方根值最小及各部位间的相对幅值小于许用值。这样既保证了曲轴运转安全可靠,又使轴系转动能量的耗散最小。本文以一台6缸柴油机为例,进行了轴系扭振减振器的最优化设计,装机实验结果表明其性能达到了预期的效果。本文还提出了内燃机轴系扭振减振器最优化设计的全套电算通用程序。该程序可适用于各种大、中、小型内燃机轴系扭振减振器的优化设计,也可用于弹性阻尼减振器及动力减振器的设计。     

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。     

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。     

某船用柴油机硅油减振器的设计与匹配

通过建立某V型船用柴油机的轴系扭振当量系统模型,进行曲轴扭转振动的计算分析;根据分析结果对该船用柴油机进行硅油减振器匹配设计,以保证曲轴自由端共振振幅及轴段扭振应力低于许用值,同时硅油减振器的散热能力符合要求。扭振测试验证表明:所匹配设计的减振器满足规范和设备安全运行的要求。     

柴油机曲轴系统扭振协同仿真及试验研究

对柴油机曲轴系统进行了扭振研究,在推导V型柴油机相对振幅矢量和的基础上,确定了V型6缸柴油机的主强简谐。采用GT-SUITE建立该V型6缸柴油机曲轴系统动力学协同仿真模型,并通过试验数据校核模型。对柴油机断油和停气门两种变排量方案进行了仿真研究。结果表明:变排量后轴系扭振角位移幅值显著增加,停气门方案较断油方案幅值大。     

6110/125Z柴油机轴系扭振与减振研究

针对6110／125Z柴油机飞轮螺栓断裂问题对柴油机轴系进行扭转振动分析，改进扭振减振器设计减小曲轴后端附加扭振力矩，解决了飞轮螺栓断裂问题。     

柴油机扭振减振器的板簧刚度与强度模型和计算方法研究

簧片组的刚度与强度对板簧扭振减振器的减振效果与工作可靠性起决定性作用。基于Bernoulli-Euler梁模型,推导了柴油机板簧扭振减振器的扭转刚度和弯曲应力计算公式,编制了相关计算程序和计算工具,为减振器的设计和使用提供了计算工具。给出了扭转刚度的有限元分析方案和步骤,并检验了力学模型和计算公式的准确性。研究了铜垫片尺寸、簧片的厚度等参数对刚度、强度的影响规律,以指导扭振减振器的设计。     

6G32柴油机曲轴扭振特性和扭振减振器的优化匹配

保证柴油机具有优化的扭振特性是确保曲轴安全的至关重要的因素之一。论述了对6G32柴油机扭振特性的优化研究,以及为降低配套成本、提升产品竞争力所采取的措施。     

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。