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文檔簡介
1、柴油機是汽車、機車、拖拉機、工程機械、船舶等的基本動力裝置。自二十世紀五十年代以來,隨著科學技術的迅猛發(fā)展,以柴油機為動力的各種裝置保有量的日益增加,人們對柴油機的要求越來越高。而發(fā)動機的主要承載零件的性能優(yōu)劣直接影響著發(fā)動機的可靠性和壽命。隨著發(fā)動機強化指標的不斷提高,其工作部件的工作條件更加復雜。在多種周期性變化載荷的作用下,如何在設計過程中保證各部件具有足夠的疲勞強度和剛度及良好的動靜態(tài)力學特性成為柴油機設計的關鍵性問題,而曲軸做
2、為柴油機中最關鍵的部件,保證其安全性和穩(wěn)定性一直是柴油機研發(fā)工作中的重點。本文旨在探索一條可以較為精確分析柴油機曲軸工作時動力學響應的方法。
本文選取某16缸柴油機作為研究對象,結合有限元軟件ANSYS和多體動力學軟件ADAMS構建了柴油機的虛擬樣機模型(包括全剛性體模型、曲軸為柔性和機體曲軸都為柔性的剛柔耦合模型)。對比研究了三個模型下曲軸主軸頸和曲柄銷承載曲線的異同,并得到曲軸和機體的柔性化對主軸頸的載荷時間歷程曲線有
3、較大的影響的結論。本文進一步對曲軸的扭振特性進行了研究,利用柴油機的多體動力學模型計算出了各工作轉速的扭振角周期變化曲線,并進行了諧次分解。計算結果表明本文研究的柴油機一階扭轉固有頻率較高,靠近一階扭轉頻率的諧次都是高階諧次,因此工作轉速內的扭轉振幅并不會危害到曲軸的安全性。
通過上述工作及其結果與分析可見虛擬樣機技術確實能夠比較準確和方便的預測實際發(fā)動機的動力學性能。在發(fā)動機研發(fā)過程中能節(jié)約研發(fā)成本、提高研發(fā)效率以及提升
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