凸轮轴顶置式配气机构的新型动力学模型研究

本文提出了适合于凸轮轴顶置式配气机构动力学分析的一种新型模型，可用来详细分析配气机构的运动和受力情况。用此模型对车用增压高速柴油机配气机构进行了动态响应计算。并在该柴油机台架上实测了气门加速度曲线，所得计算结果与实测结果基本一致。     

柴油机配气机构动力学特性的数值研究

针对柴油机配气机构研究不足的现状,在配气机构传统的单质量模型的基础上建立了更加切合实际的四质量动力学模型。该模型把传动链分离出来,简化为四个单独的集中质量,然后利用直接数值积分的方法对配气机构进行了动力学计算,并与单质量配气机构模型数据进行了对比分析研究,验证了该模型建立的正确性和优越性。     

内燃机配气机构动力特性的研究

本文分析了几种柴油机配气机构系统的柔度分布情况,用多质量模型计算了结构参数对机构自振频率的影响,研究了凸轮型线、气阀间隙及气阀弹簧力对配气机构工作平稳性的影响.     

配气机构动力学模型的比较研究

针对缺乏模型合理性评价依据的问题,提出配气机构动力学模型评价方法.以170 F柴油机为例,建立单质量、二质量和四质量三种配气机构动力学模型,并相应进行气门动态特性试验研究.比较三种动力学模型计算稳定性,并以标准差、功率谱和离散小波分解（DWT）三种方法比较计算结果与试验结果的一致性.结果表明,离散小波分解能够准确反映计算结果与试验结果在时域和频域的差异,可作为动力学模型计算与试验吻合程度的判定依据.与单质量和四质量模型相比,二质量模型结构合理,计算稳定性好,计算结果与试验更加吻合.     

高功率密度柴油机配气机构优化设计

针对原有高功率柴油机配气机构丰满系数较大,其他设计参数距离极限值存在较大裕度的状况,对其进行了优化设计.以配气机构的丰满系数与时面值为优化目标,采用分段函数法对配气凸轮型线进行了优化设计.针对配气凸轮各段不同的运行状态提出限制条件,以确定函数形式以及优化系数,最终得到配气凸轮的型线.对优化前后的配气机构进行了动力学以及进气性能分析,结果表明:在约束条件范围内,配气机构动力学性能与进气性能均有了较大的提高.     

多体系统动力学在配气凸轮型线改进设计中的应用

介绍了运用多体系统动力学进行配气机构运动学和动力学特性仿真的方法,并对4102QB发动机的下置式配气机构进行了分析,发现其凸轮型线有待进一步优化.采用4种不同参数的低次分段组合Ⅰ型凸轮型线、两种高次多项式型线和复合摆线设计了7种型线,并将其运用于该配气机构的多体系统动力学模型中.通过分析比较,找出了较为理想的凸轮型线.     

配气机构的多体系统动力学分析

运用多体系统动力学的原理来模拟配气机构的运动学和动力学特性 ,讨论了配气机构多体系统动力学建模和分析的方法 .由于配气机构中的柔体多是细长零件 ,可采用有限段的方法建立其模型 ,其它零件如凸轮、气门头等视为刚体 ,再施加上约束、力和运动激励之后即完成了整个系统模型的建立 .其动力学方程可采用拉格朗日乘子法建立 .作为一个应用实例 ,对云南内燃机股份有限公司生产的 4 10 0QB发动机的配气机构进行了建模分析 ,结果表明该机构的运行情况良好 ,但气门的通过能力以及凸轮 挺柱副的润滑效果有待进一步提高     

凸轮型线与配气机构动态参数匹配的研究

本文研究了凸轮型线与机构自振频率及转速的匹配关系。用解析法和数值法对匹配参数K值进行了计算,并对X3105柴油机配气机构进行了动态测量,计算结果和实测基本相符。     

基于特征的缸盖参数化建模及应用

目的　建立某柴油机缸盖的参数化实体模型, 并对其进行有限元动力学分析． 方法　利用特征技术建立缸盖的参数化模型, 最后用有限元模态分析法进行其模态参数的计算． 结果　实现了基于特征的缸盖参数化建模, 计算出前四阶固有频率及主振型． 结论　体现了基于特征的参数化建模在复杂结构的动力分析中的优越性, 为整机的动力学仿真研究奠定了基础     

基于虚拟样机技术的S195柴油机建模与仿真研究

针对S195柴油机在实际工作过程中存在的问题,利用Pro/E建立S195柴油机虚拟样机,获得各零件的几何和质量特性参数,并导入ADAMS中进行运动学、动力学仿真分析.模拟气缸内气体压力,分析柴油机额定工况下机构间动力作用状态;结合ADAMS和ANSYS对内燃机曲柄连杆机构零件进行动力学有限元分析.仿真分析表明,仿真结果与S195柴油机的实际工作状况基本一致,为柴油机的开发设计提供了一种可行的先进方法.     

高功率密度柴油机机体的动力学仿真研究

为了提高高强化柴油机的设计效率,以某大功率柴油机机体为例,对机体进行了动力学仿真研究.在机体有限元模型上施加模拟实际工作状态的边界约束和载荷条件,利用振型叠加法对其进行动态响应分析,并与设计指标对比,采用了灵敏度分析方法,对原机体结构参数进行了动力修改.计算出机体的动态特性参数对设计变量的参数灵敏度程度,选择那些对动态特性影响较大的设计参数作为修改参数.修改后的机体,动态响应结果能够满足给定的设计指标.     

四缸柴油机机体NVH性能改进

为降低发动机辐射噪声,采用数值计算方法对某四缸柴油机机体的振动声学性能进行分析与改进设计.以有限元理论为指导,划分发动机有限元模型,建立整机的多体动力学模型以及声学模型.通过多体动力学和流体力学计算发动机动力学载荷,通过结构动力学计算机体的振动响应,通过声学计算预测机体的表面辐射噪声,并实验验证计算结果.根据计算得到的机体振动与声学特性,确定影响机体（NVH）性能的关键频率,有针对性的对机体进行低噪声优化设计.在改进模型的基础上重新建立发动机多体动力学模型,计算改进后机体的振动与声学性能.结果表明,通过优化设计,机体的辐射声功率级降低0.9 dBA.     

S195柴油机机体的有限元分析和试验模态

本文应用动态有限元和试验模态分析技术研究S195柴油机的动态特性,从固有频率和振型两个方面比较两种方法的分析结果,两者基本一致 。通过结构的受迫响应模拟,从各部分变形数据分析实际使用中的故障机理,结果表明：利用有限元分析技术预测机体结构的动态特性和变形, 可靠有效。     

曲轴强度多体动力学与有限元子模型法仿真

建立以曲轴系为核心的多柔性体动力学仿真系统,曲轴系及气缸体组件模型采用AVL Excite软件进行刚度与质量矩阵装配.在考虑轴承弹性流体动力学特性的条件下得到各轴颈轴心轨迹和油膜压力分布,利用有限元（FEA）子模型方法先求解曲柄臂整体模型的结果并驱动圆角子模型,得到危险工况下圆角精细有限元模型的各处动态应力历程及分布,最终使用高周疲劳应变寿命模型校核了圆角动态疲劳安全系数满足设计要求.对曲轴结构模态和运转条件下扭振响应的计算结果与实验值进行了对比,说明柔性体多体动力学结合有限元子模型方法进行曲轴动态疲劳强度的计算和校核是精度和效率均较高的一种计算方法.     

YT4125柴油机机体刚度分析

应用有限单元法,在I-DEAS9.0软件平台上,建立了YT4125柴油机机体的三维实体模型,对机体进行了复合边界下的刚度计算.通过对YT4125柴油机机体的火力面和主轴承座进行复合边界条件下的变形计算,找到了机体结构的薄弱部位,优化了YT4125柴油机机体的结构,提高了机体刚度,达到了降噪和减振的目的;同时其分析结果又为机体的动力学分析提供了一个可靠的有限元模型.     

虚拟预测方法在柴油机低噪声设计中的应用

为了降低柴油机的整机噪声，采用虚拟预测方法对该发动机的机体进行了低噪声改进设计.该虚拟预测方法采用了多体动力学法 有限元法 声学仿真法的集成预测方法， 用多体动力学分析机体承受的动态载荷，用有限元法分析载荷作用下的动态响应. 用声学仿真法分析了由机体表面的振动而辐射的噪声.依据该方法提供的振动与声学信息，对某发动机的机体和曲轴箱结构进行了改进，并比较了机体上某点的振动加速度值和辐射噪声值.结果表明，该虚拟预测方法的结果与试验结果吻合较好.改进后机体上与辐射噪声较大的薄壁件连接部位的振动显著降低，机体的噪声也得到了降低.     

发动机气门三维有限元分析及变形规律研究

应用I－DEAS7．0CAD／CAE软件，对发动机的气门进行了三维有限元分析，并研究了气门在冲击气门座瞬间的应力分布及变形规律，研究结果为气门的失效分析和进一步完善发动机气门－气门座这一典型摩擦副的材料设计提供了理论依据。