基于多体动力学柴油机振动分析及曲轴疲劳分析

《基于多体动力学柴油机振动分析及曲轴疲劳分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要柴油机作为汽车、机车、工程机械、船舶等的基本动力装置，自二十世纪五十年代以来，其保有量在日益增加，人们对柴油机的性能要求也越来越高。随着柴油机强化指标的不断提高，部件工作条件的复杂化，柴油机产生的振动和噪声问题也逐渐被人们所重视。传统的柴油机降振减噪工作重点主要是放在各部件模型的精确化和激励力的确定上面，以期提高各部件动态响应的分析精度，而对于柴油机整机结构的模态分析和动态分析研究相对较少。所以，本文基于多体动力学理论对某型号柴油机整机结构作详细的分析，并对主要部件曲轴进行疲劳强度校核，探索一条

2、较为精确的柴油机动力学性能的评价方法。本文选取某6缸柴油机作为研究对象，运用有限元软件ANSYS于多体动力学分析软件ADAMS建立柴油机的刚柔耦合多体动力学模型(曲轴、机体为柔性体；活塞，连杆等为刚体)。在ADAMS中进行柴油机整机的动态响应计算，并与主要部件曲轴和机体模态分析结果作比较，并分析了影响柴油机振动的主要因素。然后在曲轴模静力学分析的基础上运用疲劳分析软件FE．SAFE对曲轴在主要工况下的疲劳强度进行校核。计算结果表明，整机分析更能准确反映柴油机的实际工作状况，同时说明本文考察的柴油机动力学性能和曲轴的抗疲劳强度达到设计要

3、求。通过上述工作及计算分析可见，运用多体动力学理论能更准确反映出柴油机的实际工作状况并预测实际柴油机的动力学性能。有助于在柴油机研发过程中进一步提高研发效率、节约研发成本、提升产品性能。关键词：柴油机、曲轴、多体动力学、刚柔耦合、频响函数、疲劳寿命西南交通大学硕士研究生学位论文第1l页AbstractDiesel船gineismeb弱icpowerdeviceofc甄loC0motiVe，constructionmachineⅨships，etc．SinCel950s，menumberofdiesel朗西neisincrc嬲ingcV

4、e巧day觚dpcoplehavemore锄dmored锄觚dingsOn也eimpr0、，ingofdiesel朗酉ne．Wi也meconti肌ousimproVingofthes仃engmnorm，workingconditionsofmeworkingpartsbecomemorecomplex，pcoplepaymorcandmorcatt锄tionontlleproblemofvibrationandnoiseg朗eratedbydieselen西ne．ForreducillgtlleⅥbration觚dnoiseofdie

5、selen西ne，仃aditionally'peoplepaymuCha位％tion0ntlleprccisionofmodel锄dsimulatef．0I．ce，so觞t0impr0Vingtlleprccisionofallp甜tSd)，n锄icrcsponse，butpeoplepaylessa_ttentiononmemachinemodle觚alysis觚dd)，IlamicreSponse锄alysis．Therefbre，t11ed“1ed趾alySisisconduCtedwitllamaChinemodelbascd

6、0nmulti．bodydyIlamicsandf．atigueresistanccisconductcdwitllme诎shaR．Thisp印erist0explo代amoreprecisewaytoe、，aluatemedyll锄icpropeniesofnlec删【ll【shafL111ispaperselecta6一cylinderdiesel锄百ne弱rese砌0bject趾dbuildsari酉d-fleXiblecouplingmulti-bodyd)，ll锄icmodel惦ingso胁arcADAMS锄dANSYSin

7、、ⅣhiChcr觚kShaa趾dblockareflexiblebodi骼，cylind盱head锄dc0Imectingrodarerigidbodies．Themachinemodcldytl锄ic觚aLlySisiscomparcd诵m曲emodel缸alysisofcraIll(ShajFI锄dblockinADAMS，锄d觚alyzetllemaill碱璐onstllatrcsultinVirbrationofdisel饥百ne．B弱cdonstatics‘锄alysisofc珊【ll【shaft，thefjmgueresi

8、st锄ccofc姗【11(shaRwitlldifI衙锄twOrkingconditionsischeckedwiⅡlFE-SAFE．TheconcluSionisthatmemachinemodel柚alysisism