某新型发动机曲轴连杆活塞多柔体系统动力学的研究仿真的研究

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1、万方数据AThesisinMechanicalDesignandTheoryThedynamicsimulationofanew·-styleenginecrankshaft--connectingrod—·pistonmulti·-elastomersystemByYangHaimanSupervisor：AssociateProfessorLiShenNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果

2、除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：穆崎曼曰期：№72．∥、：}。学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流

3、的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：膨岛叟导师签名：／姒／签字日期：汐／2t莎·弓力签字日期：砂矽，乙莎j汐万方数据东北大学硕士学位论文摘要某新型发动机曲轴连杆活塞多柔体系统动力学仿真研究摘要作为发动机中主要的动力机构，曲轴连杆活塞系统承载着将热能转换为机械能的核心任务，在整机中占有极其重要的地位，其动力学的性能直接影响到了发动机工作的稳定性和工作效率。发动机在运转时，各部件之间是相互作用相互影响的，而且整个机构并不是绝对的刚体，在周期性变化的燃气压力和运动质量惯性力的

4、作用下会产生弹性振动。因此，将曲轴连杆活塞系统部件作为弹性体进行摩擦学和系统动力学耦合分析是非常必要的。本文首先结合曲轴连杆活塞的结构特点和多体动力学分析需要进行必要简化，建立了三维实体模型和轴系缩减有限元模型，应用发动机三维性能模拟分析软件AVL．EXCITE，综合运用了有限元和多体动力学的分析方法，在考虑油膜润滑的基础上，建立了曲轴系多体动力学分析模型，完成了三个工作周期内的曲轴系动力学模拟计算，得到了特定工况下第三周期内的动力响应特性，并进行了主轴承润滑分析。同时，首先通过使用物理环境的方法进行

5、热．力耦合分析得到活塞和缸套热变形，并根据活塞实际尺寸大小和公差范围进行修正，使其贴面光滑，进而得到了活塞和缸套的轮廓型线；其次应用有限元法计算活塞弹性变形，提取了刚度矩阵，最后应用Piston&Rings程序对活塞进行二阶运动仿真。发动机配缸间隙即活塞与气缸配合间隙是极为重要的技术参数，其大小直接影响着发动机的性能，所以在文章的最后模拟分析了活塞二阶运动随配缸间隙变化的运动规律。关键词：曲轴系；多体动力学；二阶运动；仿真万方数据Thedynamicsimulationofanew-·styleeng

6、inecrankshaft-connectingrod·-pistonmulti·-elastomersystemAbstractAsthemainpowerhouseoftheengine，crankshaft—connectingrod．pistonsysteminthecompletemachineoccupiesanextremelyimportantposition．Itsdynamicpropertiesdirectimpactonthereliabilityanddurabilityof

7、theengine．Thereisinteractionbetweeneverycomponentastheengineworks．Andthecomponentsarenotabsolutelyrigidbodies．Theeffectofcyclicalgaspressureandmovingmassinertiaforcewillproduceelasticvibration．Therefore，regardingcomponentsofcrankastheelastomersandthecou

8、plingstudyontribologyanddynamicsarenecessary．Firstofall，simplifythethree—dimensionalsolidmodelinconsiderationofthestructuralcharacteristicsandmulti—bodydynamicsanalysisneeds．Then，setupthethree-dimensionalsolidmodelandthecondensat