柴油机曲轴与气缸体系统动力学仿真研究

利用有限元模态综合技术得到曲轴、飞轮及气缸体柔性体模型，运用雷诺油膜方程描述主轴承油膜的非线性特性，建立了曲轴组件与气缸体耦合多体动力学仿真模型，在ADAMS仿真平台上对模型进行了多柔性体动力学仿真分析.由仿真计算得到关于气缸体NVH（噪声、振动与平顺性）特性的载荷和位移边界条件，如活塞侧向拍击力、主轴承载荷、主轴承油膜最小厚度随曲轴转角曲线.在仿真环境下比较了采用柔性气缸体和刚性气缸体两种条件下曲轴的主轴颈轴心轨迹图，最后利用试验测量的气缸体表面节点振动数据验证了耦合系统动力学仿真结果的有效性.     

非线性转子-轴承系统动力学分叉及稳定性分析

应用精度高、速度快的非线性油膜力数据库方法及非线性动力系统的稳定性和分叉理论对转子 -轴承系统进行了分析 .数值计算得到了转子 -轴承系统发生倍周期分叉时的分叉点及分叉图 .揭示了不平衡转子 -轴承系统从同步周期运动分叉发生一系列倍周期运动、最后导致混沌运动的过程 .采用Floquet理论对转子 -轴承系统周期运动的稳定性进行了分析 ,并给出了某些转速下的轴心轨迹和Poincar啨映射图 .结果表明 :系统在特定参数范围内存在 1-T周期运动、2 -T倍周期运动、K -T周期解及混沌运动 ;当系统发生倍周期分叉时至少有一个Floquet乘子经过点 (- 1,0 )穿出单位圆 .该分析方法为进一步对多自由度非线性转子 -轴承系统的动力学特性进行研究打下了基础 .     

汽车曲轴的动力学建模

建立普通轿车曲轴系统仿真模型,并通过仿真计算,分析了曲轴在安装及运行状态下的扭转、震动.并将分析结果与实测扭震进行了对比.     

基于虚拟技术的压缩机曲轴系统动力学分析

利用多刚体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的往复压缩机曲柄连杆机构动力学仿真分析模型。根据所建立的模型,对压缩机曲柄连杆机构的运动学、动力学特性进行了仿真。通过仿真计算,获得了压缩机各运动件（曲轴、活塞、连杆等）的运动学和动力学参数。根据仿真结果,确定了曲轴的3种特殊工况。     

滚动轴承——弹性转子——定子系统碰摩故障的非线性动力学分析

以非线性转子动力学理论为基础，结合某发动机模拟器的结构特点，建立了滚动轴承——弹性转子系统碰摩故障的非线性动力学模型，分析了Hertz接触力对滚动轴承和转静件碰摩的影响，利用数值模拟分析了该系统的分叉与混沌运动，得到了一些有价值的结论，所得结果可为进一步研究该型发动机碰摩故障提供理论分析依据。     

发动机曲轴动力学仿真研究

探讨了结合有限元分析软件ANSYS和多体系统动力学分析软件。ADAMS对曲轴进行动力学仿真的方法．运用ANSYS建立某军用V8柴油机曲轴的有限元模型，结合ADAMS建立了包括曲轴柔性体以及随曲轴一起转动的零件刚性体在内的发动机曲轴系的多体系统动力学模型，得到了关键构件的运动及载荷变化曲线，为更深入的分析曲轴系动态响应奠定了基础．     

非线性不平衡转子-轴承-密封系统的动力学行为研究

建立了同时考虑非线性油膜力和非线性密封力的转子-轴承-密封耦合系统的动力学方程,并采用数值模拟的方法对这个耦合系统的分岔和混沌行为进行了研究,通过系统响应随转子转速变化的分叉图和最大Lyapunov指数曲线图、一些典型的Poincare截面图、轴心轨迹图和时间响应图来反映系统响应从周期运动通过倍周期分岔,最后到达混沌的运动及其演变过程。     

发动机曲轴多体动力学仿真分析

研究国内某直列四缸发动机曲轴,采用非线性多体动力学理论对该曲轴进行了受力分析。利用多体动力学软件AVL EXCITE PU,建立曲轴仿真模型,并对曲轴主轴承进行动力学分析及计算。运用这种仿真方法能够在较短时间内分析得到最为接近曲轴实际工况中发生的结构变化,根据对曲轴的自由模态、气压力矩的频谱范围、位移变化曲线以及曲轴在一个工作循环内的应力变化情况等仿真结果的分析得出曲轴结构的薄弱区域,以达到快速找到薄弱区域并对其进行优化的目的,同时也为后期轴承结构设计提供了依据。     

偏心量对转子-轴承-密封耦合系统非线性振动特性影响的分析

转子偏心量是直接关系转子系统运行稳定性的一个重要因素,将迷宫密封力模型和capone圆轴承非线性油膜力模型相结合,建立了具有非线性转子-轴承-密封耦合系统的动力学模型,研究了转子-轴承-密封耦合系统在不同的偏心量下的非线性动力学行为。针对转速对耦合系统动态响应进行了仿真计算,给出了四个不同转子偏心量下系统轴颈和圆盘随转速变化的响应分叉图,以及典型转速下的Poincare截面图。研究发现随着不平衡量增加,系统出现了混沌运动,但在较大不平衡量时,随着转速的增加,系统在混沌运动后最终呈现同频周期运动,这表明较大的不平衡量反而有助于增加系统稳定的作用。还给出了系统在特定转速下偏心量变化影响下的分岔图,并分析了变化的平衡量下系统对应着复杂的非线性运动。数值计算表明,转子转速、偏心量都是影响系统动力学行为的重要因素,随着转速和偏心量的变化,系统呈现单周期运动、拟周期运动、混沌运动等复杂的动力学行为,具有很强的非线性特征。并且这些结果为实验中偏心量的选择提供了有利的依据。     

柴油机活塞-曲轴系统的动力学分析

作为内燃机中重要的部件之一,形状复杂的曲轴承受着大小与方向周期性变化的激振力,在工作过程中曲轴将产生弯扭耦合的振动力学现象,因此,深入开展内燃机曲轴系统动力学特性研究具有较高的理论价值和重要的实际意义.以单缸柴油机为例,对曲轴轴心在气缸扭转力矩的作用下的轨迹进行了仿真,得到了轴心的响应曲线,并对其结果进行了分析.结果表明:数值计算结果与解析分析结果有较好的一致性.     

不同油膜力模型下转子-圆柱轴承系统的动力学分析

为了给实际转子-圆柱轴承系统进行非线性动力学分析和设计提供切实有效的非线性油膜力模型,分析了各种圆柱轴承非线性油膜力模型的计算精度和计算速度.对实际转子-圆柱轴承系统响应的相对误差、计算速度和非线性动力学特性进行了分析和比较,结果表明:综合考虑动力学特性,计算精度和计算速度几方面因素,数据库方法应为优先推荐采用的模型,其次为变分法模型.为旋转机械转子-圆柱轴承系统的非线性动力学分析和设计提供了必要的理论基础.     

行星滚抛机回转动力分析

分析了行星滚抛机运转过程中存在偏心的行星滚筒的受力情况，找出了传动件受力的变化规律．指出行星滚筒的偏心是造成机器运转不平稳的关键因素．     

随机参数链式机械系统动力特性分析

对求解结构固有频率的传递矩阵进行扩阶,推导了链式机械系统振动分析的扩阶传递矩阵算式．利用扩阶的传递矩阵和系统的边界条件建立了求解系统固有频率的高次代数方程,并应用数值方法求解．建立了随机性结构参数的链式机械系统动力特性分析模型,利用Monte Carlo数值模拟方法获得系统的特征值随机变量的数字特征．两个算例验证了这种模型的合理性和求解方法的正确性,计算出随机参数机械系统固有频的率均值和方差,分析了结构参数的随机性对系统动力特性的影响．     

基于Simulink/SimMechanis的L型活塞式压缩机动力学建模与分析

采用Simulink/SimMechanis软件混合搭建了L型二级压缩活塞式压缩机动力学模型.通过三维软件检测了各构件的质量、转动惯量、重心位置等物理参数,并对其模型中的刚体进行了设置;按照压缩机压缩、排气、膨胀、吸气的过程对活塞部件施加了气体力;在考虑惯性力和摩擦力的情况下,对系统进行了动力学仿真.仿真结果表明,各构件所受的支反力及力矩与压缩机工作循环过程有关,在各级压缩活塞的上下支点(排气过程)附近受力达到极值.     

动态系统的病态反应

提出并证明了动态系统处于病态时的2种病态反应：病态范数反应和病态响应时间主导反应。根据病态反应，讨论了数值积分法和离散相似法用于动态系统仿真的适用性。     

Dynamic characteristics of hydraulic power steering system with accumulator in load-haul-dump vehicle

Using hydraulic power steering system of model EIMCO 922 load-haul-dump vehicle as a simulation example, the dynamic characteristics of hydraulic power steering system in load-haul-dump vehicle were simulated and discussed with SIMULINK software and hydraulic control theory. The results show that the dynamic characteristics of hydraulic power steering system are improved obviously by using bladder accumulator, the hydraulic power steering system of model EIMCO 922 load-haul-dump vehicle generates vibration at the initial stage under the normal steering condition of pulse input, and its static response time is 0.25 s shorter than that without bladder accumulator. Under the normal steering working condition, the capacity of steering accumulator for absorbing pulse is directly proportional to the cross section area of connecting pipeline, and inversely proportional to the length of connecting pipeline. At the same time, the precharge pressure of nitrogen in steering accumulator should he 60%-80% of the rated minimum working pressure of hydraulic power steering system. Under the abnormal steering working condition, the steering cylinder piston may obtain higher motion velocity, and the dynamic response velocity of hydraulic power steering system can he increased by reducing the pressure drop of hydraulic pipelines between the accumulator and steering cylinder and by increasing the rated pressure of hydraulic power steering system, hut the dynamic characteristics of hydraulic power steering system in load-haul-dump vehicle have nothing to do with the precharge pressure of nitrogen in steering accumulator.     

输电塔塔-线体系动力特性

为更清楚地掌握输电塔塔-线体系动力特性,基于ANSYS软件建立输电塔塔-线体系有限元分析模型,并以典型设计500kV输电线路5A-ZM2型塔为例,对单塔双线模型和三塔四线模型的振动频率进行了比较.数值分析结果表明:单塔双线模型满足精度要求且简便易行,可用于实际工程的有限元建模.此外,对单塔双线模型进行模态分析,获得了塔-线体系的频率范围,结果表明:输电塔塔-线体系频率比较密集,前159阶振型均反映为绝缘子和输电线的振动,160阶振型以后才反映输电塔振动的频率.     

基于Matlab的三叉杆滑块式万向联轴器的动力学分析

利用方向余弦矩阵工具,在三叉杆滑块式等角速万向联轴器运动学分析的基础上,计入摩擦力和惯性力,对该联轴器建立起动力学模型,进行了全面的受力分析。数值分析结果表明:各构件的受力按正弦规律或近似于正弦规律相对于输入轴转角呈周期性变化;摩擦系数对回转副和球面副中各力影响较大,对移动副中各力影响较小。     

电液动力制动系统动力调节模块的动态特性

提出了将再生能量应用于动力制动的节能型电液动力制动系统,实现了再生能量多系统应用。运用Matlab/Simulink软件建立了节能型电液动力制动系统联合制动仿真模型,得到了动力调节模块在制动过程中的动态特性。分析了主要系统参数对系统充放液特性的影响,为节能型电液动力制动系统的理论设计提供了参考。