内燃机曲轴系多体动力学分析

针对某型柴油发动机的曲轴轴系系统,建立其三维实体多体动力学模型,并基于多体动力学分析方法进行仿真分析,得到相关的载荷参数,为后续研究内燃机振动噪声分析和预测提供相关内容。     

内燃机曲轴轴系多体动力学分析

基于虚拟样机技术,采用结合有限元法(FEM)的多体系统仿真(MSS)方法对汽车发动机曲轴进行扭转振动分析。建立了包括柔性体曲轴在内的内燃机曲轴系统的多体动力学模型。根据多体动力学进行模拟仿真计算,将计算值与实测值进行对比分析,发现仿真结果与实测结果吻合较好。并由此模型对发动机采用停缸系统时的扭振特性进行模拟,分析了计算结果,提出了较好的停缸方案。     

多缸内燃机曲轴系统多体动力学分析

应用Pro/Engineer建立了某四缸内燃机活塞一连杆一曲轴系统的三维实体模型,然后把模型调入ADAMS多体动力学分析软件,建立了活塞一连杆一曲轴系统的虚拟样机模型.在此基础上,对四缸内燃机曲轴进行了多体动力学分析.得到了作用在内燃机机体上的主轴承力及活塞侧压力的准确解.研究结果表明,曲轴系统运动件的惯性力对主轴承力和活塞侧压力的影响显著,因此在计算时需要对运动件惯性力进行准确、合理地考虑.     

发动机曲轴系多体系统动力学仿真研究

针对某柴油发动机的曲轴系系统,建立了其三维实体多体动力学模型,并基于多体系统动力学方法进行了多体动力学仿真分析,得到相关载荷参数,为后续内燃机整机噪声分析和预测提供了更为准确的边界条件.     

内燃机曲轴系动力学及强度分析

以N485柴油机为例,利用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,辅以手工编程相结合的方法,研究了复杂变载荷作用下内燃机曲轴系刚体动力学和曲轴强度分析.结果表明,曲轴颈表面的动应力沿轴颈轴向和周向分布与动态油膜压力沿轴向和周向分布规律密切相关;曲轴颈表面的动应力随时间的变化与曲轴系的动力学响应密切相关.     

内燃机曲轴停缸扭振特性多体动力学分析

基于虚拟样机技术,采用结合有限元法（FEM）的多体系统仿真（MSS）方法对汽车发动机曲轴进行扭转振动分析。建立了包括柔性体曲轴在内的内燃机曲轴系统的多体动力学模型,并由此模型对发动机采用停缸系统时的扭振特性进行模拟,分析了计算结果,提出了较好的停缸方案。     

柴油机曲轴柔性多体动力学仿真研究

基于柔性多体系统动力学分析曲轴缸体系统运动,同时准确计算出曲轴与缸体间的作用力。轴系系统模型包括曲轴、缸体以及飞轮,所有部件均做柔性化处理,求出柴油机在不同工况下载荷的变化情况。研究结果表明,柔性多体系统动力学可以较好反应轴系系统动力学运动过程。     

单缸内燃机曲轴系统的动力学研究

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。     

基于内燃式压气机曲轴系多体动力学仿真与响应分析研究

通过应用仿真分析软件ADAMS进行模拟,完成了内燃式压气机的运动学及动力学模拟和仿真分析,得到在压气机工作周期运转过程中主要部件如活塞、连杆和曲轴等的运动学及动力学特性参数曲线;应用有限元分析软件ANSYS建立了曲轴系柔性体的有限元模型,并对曲轴系进行模态和静力学分析,探讨和研究了曲轴系在刚性体与柔性体状况下的受力状态,为内燃式压气机的曲轴系进一步优化设计奠定了一定的基础。     

曲轴系多柔体动力学与动力润滑耦合仿真分析

使用LMS Virtual.lab软件建立曲轴系的多体系统动力学仿真模型,对曲轴系进行刚柔耦合多体动力学仿真,得到周期内曲轴系的动态载荷,为研究主轴承液体动力润滑提供边界条件;联合主轴承油膜润滑模型和多体动力学模型进行耦合仿真,得到最小油膜厚度和最大油膜压力曲线及主轴承工作周期内的油膜最大节点压力的变化规律.结果表明:在第三缸点火后,油膜节点压力急剧增大,油膜节点最大压力区呈现出从轴瓦中心向轴瓦边缘偏移的特性.     

基于多体动力学的曲轴疲劳强度分析

以某六缸柴油机曲轴为研究对象,运用多体动力学和有限元相结合的方法对其进行疲劳强度计算。首先建立曲柄连杆机构多刚体动力学模型,进行动态仿真分析,获得曲轴有限元分析的载荷边界条件,然后建立能模拟曲轴与轴承间接触状态的有限元模型,对曲轴危险工况进行接触有限元分析,最后校核了曲轴的疲劳强度。计算结果表明,分析方法合理,所研究曲轴的疲劳强度满足设计和运行工况要求,同时,该计算方法能够较真实地模拟曲轴的实际工作状况,可为曲轴的强度计算提供一定的参考依据。     

基于多体动力学的曲轴疲劳强度分析

发动机曲轴上疲劳强度最薄弱处为曲拐圆角处。基于动力学软件,建立某单缸发动机曲轴系多体动力学分析模型,计算曲轴在发动机一个工作循环内的动态载荷谱;然后利用圆角子模型完成曲轴疲劳强度分析。分析结果显示:该曲轴圆角疲劳安全系数均大于评价限值,曲轴疲劳强度满足要求;曲柄销圆角的疲劳强度弱于主轴颈圆角。     

柴油机曲轴扭振多体动力学分析与研究

为分析4100QBZL型柴油机曲轴的扭转振动,建立该柴油机曲轴的有限元模型,对曲轴进行模态分析,并在模态分析的基础上获得曲轴的柔性体中性文件,建立曲轴系的刚柔耦合多体动力学模型,通过多组试验测量的缸内压力数据作为驱动力,进行耦合仿真,得到曲轴系各部件运动规律以及曲轴在柔性体模型下的主轴颈、连杆轴颈负荷仿真结果,并对曲轴进行扭振分析,获得发动机在稳定运转时曲轴扭转振动幅值随负荷和转速的关系。结果表明:随发动机转速以及负载的提高,曲轴的扭转振动均存在变大的趋势,且转速对扭振幅值影响更为显著。曲轴系的振动幅值在各工况下满足工程要求。研究结果对提高柴油机的噪声、振动、行驶平顺性(Noise、Vibration、Harshness,NVH)具有参考意义。     

基于多体动力学的汽油机曲轴安全性分析

基于AVL公司的ExcitePoweru血软件进行曲轴系多体动力学计算,用以分析曲轴主轴颈和曲柄臂受力和力矩结果。同时,利用MSC．Fatigue软件,并结合有限元的分析方法,采用曲轴圆角子模型,并将多体动力学的仿真结果作为曲轴疲劳计算的边界栽荷谱进行曲轴疲劳安全系数计算。通过以上结果来评价曲轴的安全性。     

内燃机振动、噪声的多体动力学分析

以某六缸柴油机为研究对象，运用多体动力学对内燃机振动、噪声进行仿真分析。建立了高质量的有限元模型和仿真模型，用非线性阻尼弹簧模拟运动件间的连接。通过发动机的表面振动速度来评价辐射噪声，改进发动机的结构，增加局部刚度。对发动机两种结构的计算结果进行了比较，取得了降低振动噪声的结果。     

双缸小型发动机曲轴的多体动力学分析

针对双缸小型航空发动机曲轴系统,结合有限元和多体动力学等方法,仿真计算获得曲轴的动力学特性。首先,利用三维软件建立曲轴、连杆等三维模型并进行装配,导入ADAMS软件中获得多刚体曲轴系统;接着利用ANSYS软件获得柔性体曲轴,将其导入ADAMS中替换原刚体曲轴,建立刚-柔耦合系统。利用ADAMS对刚性和刚柔耦合系统进行仿真,计算并获得活塞加速度、速度和位移等数据及曲轴轴颈的受力情况等动力学特性,为下一步曲轴的设计和疲劳分析奠定基础。     

曲轴疲劳寿命的有限元和多体动力学联合仿真研究

对于某型号的柴油机曲轴轴系,以有限元方法、动力学仿真分析以及疲劳分析为基础,采用有限元和多体动力学联合仿真对曲轴疲劳寿命进行预测。在MSC.Nastran中对曲轴进行模态分析,得到模态中性文件(*.mnf),用柔性曲轴替换刚性曲轴,得到刚柔耦合的多体动力学模型,在Adams中对曲轴进行载荷历程计算,把得到的.dac文件导入MSC.Fatigue,完成了曲轴的疲劳寿命分析,为曲轴的优化设计提供参考。     

五柱塞往复泵曲轴轴承的多体动力学分析

为了研究高压工况下柱塞往复泵曲轴轴承的动力学性能,联合应用ADAMS和AMESim软件建立五柱塞往复泵机液耦合作用的多体动力学模型,并采用ANSYS软件对曲轴做柔性化处理,最终建立计算数据动态传输的柱塞往复泵虚拟样机模型。研究结果显示:曲轴两端同型号轴承在同工况下的运行轨迹并非完全相同,且轴承保持架径向偏移区域主要位于柱塞液压力作用方向;滚子与内外圈的接触力为一对相互作用力,且滚子与保持架之间的碰撞力非常小。该文通过建立五柱塞往复泵虚拟样机模型,可以获得往复泵曲轴滚动轴承的内部动态特性,对其优化设计、故障诊断具有指导意义。     

微型摆式二冲程内燃机柔性多体动力学仿真分析

以新型微型摆式二冲程内燃机模型为基础,建立了微型摆式二冲程内燃机的三维实体模型、系统多体动力学模型.结合ANSYS与ADAMS软件,对微型摆式二冲程内燃机工作状态下的柔性多体动力学进行了仿真计算,获取了动力学特性曲线.得出了系统在受燃烧力作用下的稳定性.     

基于摩擦学和结构动力学的内燃机曲轴结构可靠性研究

为研究内燃机曲轴的应力大小对曲轴的可靠性设计的影响,以某直列6缸内燃机曲轴-轴承耦合系统为研究对象,采用有限元技术建立曲轴和轴承有限元模型,基于结构动力学、摩擦学、模态缩减理论构建曲轴-轴承系统动力学模型,综合考虑曲轴、轴承工作过程中的结构弹性变形,建立内燃机曲轴-轴承弹性流体动力润滑分析模型,对比分析不同负荷特征、轴承间隙下曲轴的应力、扭转角。研究结果表明:随着负荷的减小,扭转峰值减小,但扭转峰值出现时刻滞后;曲轴的第2、3、4曲柄销位置的各个转角扭转对应力贡献度大于弯曲的贡献度,第6曲柄销在爆发压力时刻弯曲引起的最大应力大于扭转引起的应力,但扭转引起的应力波动次数大于弯曲引起的应力波动;当轴承间隙减小时,对应某些转角下扭转角增加,扭转引起的应力增加。