考虑电机激励的某型热气机发电机组振动响应计算

针对某型热气机发电机组建立了电机和热气机发电机组的有限元模型,用模态分析进行试验验证,进而得到了缩减模型.进行了同时考虑径向电磁力与机械载荷的电机多体动力学计算,及有无考虑电机激励的热气机发电机组振动响应计算;对比分析了热气机发电机机组振动加速度的计算值与实测值,试验验证了计算模型的正确性.研究成果可为发电机组电磁力的...     

基于高精度模型的热气机振动响应计算分析研究

主要介绍了基于高精度模型的某型热气机振动响应计算分析研究。对比分析了热气机曲轴箱不同网格尺寸、不同连接方式对模态频率计算的影响,通过模态试验确定了其网格尺寸和连接方式。建立了该型热气机的有限元模型,将多体动力学计算的激励力施加至有限元模型,计算得到关键节点的振动加速度值,并基于时域和频域对比了关键节点振动响应的计算值与实测值,验证了计算结果的准确性,为进一步优化热气机的结构提供了依据。     

行星齿轮啮合刚度对其振动特性的影响

建立了单级直齿行星齿轮传动多自由度数学模型。在该系统中,根据行星齿轮固有频率和振动模态的特点,指导了特征值对于啮合刚度的敏感度公式及其与啮合应变能之间的关系式。分析结果表明,啮合刚度对两个旋转模态、两组位移模态和两个行星模态的固有特性影响较大;根据啮合应变能分布,可以清楚地了解啮合刚度变化对于系统固有特性的影响。     

计入线外啮合的风电齿轮动力学行为分析

为探究线外啮合对齿轮传动动态服役行为的影响规律,以一对风电高速级齿轮为例,基于齿轮啮合原理和冲击动力学理论计算不同负载和转速下线外啮入冲击力和时变啮合刚度。采用集中参数法建立计入线外啮合的直齿传动非线性动力学模型,数值求解不同激励下系统的动态特性。结果表明：在不同运行转速区,啮合冲击与啮合刚度对系统动态响应的贡献各不相同。在共振区,时变啮合刚度成为系统的主导激励;在超临界区,系统动载荷随转速升高而增大,这主要来源于啮合冲击的激励作用。     

风电机组多级齿轮系统的故障动力学特性研究

综合考虑太阳轮支撑、时变啮合刚度和综合啮合误差等因素,建立了含太阳轮齿根裂纹故障的风电多级齿轮系统平移-扭转非线性动力学模型,研究了太阳轮齿根裂纹故障及其演化对系统动力学特性的影响。结果表明：太阳轮裂纹会影响轮齿的啮合刚度,从而影响系统的动力学响应;齿轮裂纹使得系统时域波形出现明显的周期性冲击,系统在分岔图中的运动从单周期发展为多周期;裂纹系统响应频谱中出现故障特征频率及其倍频,在啮合频率附近有大量边频成分;随着裂纹程度的加深,时域特性更加复杂,同时频谱图中故障特征频率的可识别性增强。     

新型中速柴油机的振动响应计算与测量分析

建立了6L16/24型中速柴油机的几何模型,划分了有限元网格,计算了轴承力和侧推力等主要激励力,定义了边界条件,并应用有限元法进行了振动响应分析计算,进行了6L16/24型柴油机的振动测量,有限元振动响应分析结果与振动测试结果对比分析表明:建立的有限元模型合理可行,可用于柴油机的研发。     

配气机构激励力对柴油机振动特性影响研究

基于多体动力学和有限元方法,对柴油机运动件,包括曲柄连杆机构、配气机构以及齿轮传动系统进行了仿真分析,得到配气机构的凸轮轴承力、气门落座力和摇臂激励力等激励力。建立某柴油机结构有限元模型,研究了配气机构激励力对柴油机整机及主要部件振动特性的影响。结果表明:配气机构激励力对柴油机整机总频段振动有一定影响,其中对1 000 Hz以下频段影响较大,而1 000 Hz以上频段影响不大;对气门室罩、气缸盖和机体上侧振动影响比较大,对机体下侧和油底壳影响相对较小。     

考虑热弹流的齿轮多学科设计优化

现有航空发动机齿轮优化设计时通常不考虑尺寸变化对齿轮局部温度梯度的影响,导致应力计算结果与实际相差较大,优化效果不好.为此,提出了基于热弹流分析的齿轮多学科设计优化方法,首先通过热弹流润滑理论对齿轮进行热弹流数值分析,计算出油膜厚度、压力等参数,然后通过求解能量方程得到齿轮温度分布,采用该温度进行应力计算,最终在优化过...     

考虑弹流效应的斜齿轮振动仿真与试验

考虑啮合齿面间润滑油黏度对斜齿轮传动振动的影响,根据pyбин推断,建立了啮合齿面的接触模型;考虑润滑油的黏压效应及斜齿轮啮合的特殊性,对接触区诱导压力进行等效变换,推导出斜齿轮传动的弹流润滑振动模型;求解模型,得到润滑油黏度在0.02～0.048,Pa.s内输出轴振动加速度的脉动均方根(RMS)值;通过试验得到在同一工况下输出轴振动加速度值,并绘制其RMS值变化曲线.试验曲线和模型仿真计算结果变化趋势吻合,均表明齿轮的振动随润滑油黏度的减小而增强,验证了模型的正确性,对齿轮传动减振降噪分析设计具有一定参考价值.     

发动机配气系统刚柔耦合多体动力学计算仿真分析

采用复杂机械结构多体动力学仿真分析方法对发动机配气系统的刚体模型和刚柔耦合模型进行动力学特性分析。根据实际构件间的连接方式确定零部件间的约束,并基于拉格朗日方程、绝对笛卡尔坐标和浮动坐标系等理论,通过仿真软件的内部算法求解气门的位移、速度和加速度曲线,考虑并分析其变化规律和影响机理,为配气机构的设计研发提供解决方法。     

斯特林发动机V型传动系统激励力的计算分析研究

介绍了有关斯特林发动机传动系统激励力的计算分析研究。建立了斯特林发动机传动系统刚柔混合的多体动力学模型,计算了曲轴主轴承载荷和活塞侧推力等激励力。对比分析了有、无齿轮啮合力对主轴承载荷的影响,指出:计算斯特林发动机传动系统激励力时应考虑齿轮啮合冲击力的影响。对比分析了不同活塞间隙对活塞侧推力的影响,结果表明:活塞杆与缸套间隙在0.08~0.12 mm时,活塞侧推力的影响较小。     

某柴油机辐射噪声仿真分析

为降低某柴油机的整机噪声,采用数字化设计方法对其进行了仿真分析,基于AVL Excite平台建立了整机多体动力学模型,结合多体动力学结果对整机结构进行了进一步的数据恢复和声学分析,得到了整机的表面振动速度和辐射声功率级。针对噪声突出频率,找出了最大噪声源为油底壳,为整机降噪指明了方向。     

斯特林发动机绝热分析法研究

对斯特林发动机绝热分析法进行了详细的阐述,对GPU-3型和P-40型斯特林发动机进行了绝热分析。收集了NASA Lewis研究中心的GPU-3型和P-40型斯特林发动机不同工况下的一系列实验测试数据,通过绝热分析法计算数据和实验测试数据的对比可知：斯特林发动机绝热分析法计算的轴功率、吸热量均偏大。轴功率的计算误差随着转速的增加而增大,随着压力的增加而减小。吸热量的计算误差随着转速的增加而增大。绝热分析法计算误差主要是由于没有计算机械损失、发动机漏气损失以及没有考虑非定常的交变流动的影响造成的。     

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。     

发动机安装条件对多体动力学计算影响的研究

使用模态综合法,在ADAMS中建立了刚柔混合的4100QB柴油机多体动力学模型.通过比较不同模型主轴承载荷差异,探讨了连接法兰、悬置刚度和联轴节等安装条件对主轴承载荷计算的影响.研究结果表明:连接法兰和发动机安装方式均对轴承载荷计算有显著影响;当发动机采用柔性安装方式时,不同悬置刚度下的主轴承载荷之间的差异很小,在对精度要求不高的条件下,可以忽略悬置刚度变化带来的影响;柔性联轴节对轴承载荷的影响可以忽略.最后利用实测的气缸体表面节点振动数据验证了多体动力学计算结果的有效性.