小型柴油机曲轴模态试验研究

以4100QB柴油机曲轴为研究对象,首先在其自由和约束状态(发动机非运转)下进行模态测试,然后对运转状态下曲轴的振动进行测试分析,得出曲轴在不同状态下的模态参数。通过对比得出加飞轮和活塞连杆的曲轴在非运转约束状态下的模态特性与柴油机运转状态下的曲轴比较接近,可以基本反映运转状态下曲轴的模态特性;在自由状态下的模态特性与运转状态下有一定的偏差,但易激起各种模态,对曲轴模态的全面分析仍有一定的参考价值。     

基于混合建模的发动机曲轴模态分析

开展了发动机曲轴在自由状态和安装状态下的模态参数识别,发现曲轴的边界条件对模态参数影响较大;研究了曲轴试验模态与仿真模型的混合建模方法,计算得到曲轴在约束状态下的模态结果。研究结果表明,利用混合建模的方式可以将曲轴自由模态结果转换为实际安装状态下的约束模态,以用于评估曲轴实际工作过程的动态特性,同时得到了气缸压力对曲轴约束模态影响较小的结论。混合建模的方式结合了试验和仿真的优点,提高了曲轴约束模态的分析精度,降低了试验限制条件,为评估曲轴动态性能和发动机动力学分析创造了更准确的条件。     

TBD234V6柴油机曲轴动态特性研究

利用有限元软件对TBD234V6曲轴进行了自由条件下的有限元模态分析,同时为获取准确的结构响应信息,对曲轴进行了试验模态分析并利用N-Modal软件识别各阶模态参数。通过对模态频率、模态振型与模态相关性三者的比较分析,验证了所建立曲轴三维有限元模型的正确性,并在此基础上完成了对有限元模型的修正,修正后的模型比原分析模型具有更高的精度。     

基于有限元法的曲轴扭振模态分析

建立了一种两缸汽油机曲轴简化三维模型,在有限元分析软件中约束曲轴全部节点除转动外的所有自由度,对曲轴的扭转振动进行模态分析,获得曲轴扭振的前5阶固有频率和振型,并对考虑了活塞组和连杆等效转动惯量和不考虑等效转动惯量的2种模型的扭振模态分析结果进行对比,为曲轴的动力学分析和结构设计提供了理论依据。     

发动机扭振模态试验及响应分析

扭转振动是发动机一个重要的动力问题。本文用模态分析方法研究曲轴系统扭转振动。已经证明,曲轴系统扭转模态与车自由度扭振系统是等效的。进一步讨论曲轴系统扭振模态试验方法,指出用线加速度传感器测量扭振响应是行之有效的和说明如何分离曲轴系统扭振模态。本文最后根据扭振模态原理,建立模态频率响应函数,应用模态数据确定发动机临界转速,计算曲轴扭振变形、应力和截面扭矩等响应。     

发动机油底壳分析与优化

在某发动机油底壳的设计优化中,首先建立油底壳有限元模型和曲轴系动力学模型,进行油底壳模态分析和曲轴系激励分析,得到油底壳的模态结果和曲轴系的稳态激励载荷:然后进行油底壳带曲轴箱的强迫振动频率响应分析,得到油底壳结构表面的振动响应速度分布;最后完成模态和频响分析优化,得到一种最佳的油底壳结构设计方案,为今后低噪声油底壳的设计提供了新的尝试.     

柴油机模态试验与分析

本文介绍了某柴油机曲轴、机体及其组合结构的试验模态分析方法，并应用一套模态分析系统获得了其前5阶模态参数及振型，为其结构的改进设计提供了依据。     

基于HyperWorks的曲轴有限元建模及模态分析

对某四缸发动机曲轴进行简化,利用CATIA建立简化的三维模型,并利用HyperWorks软件中的HyperMesh模块对曲轴的三维模型进行同格划分,建立曲轴有限元分析模型;采用Nastran求解器对曲轴进行自由模态分析,得到了曲轴的前12阶固有频率和振型,为曲轴的动态性能设计和结构优化提供理论依据,同时为曲轴工作状态下...     

6110柴油机曲轴的三维有限元分析

对6110柴油机整体曲轴建立了符合实际情况的三维模型,进行了三维有限元分析,研究了整体曲轴的应力状态和变形情况,并对曲轴在交变载荷下的疲劳强度进行了校核。对曲轴带飞轮和皮带轮及不带飞轮和皮带轮两种情况下进行了模态分析,并进行了比较。为柴油机曲轴的结构设计提供了有价值的理论依据。     

发动机曲轴动态设计研究

建立了发动机曲轴的三维实体模型 ,进行了自由模态有限元分析 ,并与试验结果进行了对比 ,在此基础上进行了动态响应分析、灵敏度分析及动力修改 ,完成了曲轴动态设计的各个环节。     

基于Solidworks的曲轴三维有限元分析

应用Solidworks软件建立了SL4105曲轴的CAD模型,且应用有限元分析插件Solidworks Simulation建立了曲轴的三维FEA模型,以最恶劣的工况计算曲轴的静强度,发现在过渡圆角处变形曲率大,应力较集中;应用模态分析方法计算曲轴的自由模态,得出曲轴的振动形态主要是弯曲和扭转。     

基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

柴油发动机使用的曲轴,是一个结构复杂的弹性连续体,曲轴的振动特性对整个发动机的NVH有重大的影响。采用三维设计软件CATIAV5对某系列曲轴进行了三维设计,然后利用有限元分析软件ANSYS,对发动机曲轴进行模态分析,得到了该型号曲轴的固有频率和振型,为发动机曲轴的振动分析计算和有限元分析计算提供了一定的参考,缩短了开发时间,降低了研发费用。     

发动机曲轴系非线性动力学分析

针对发动机曲轴系振动与主轴承油膜耦合问题，采用模态减缩法，将曲轴系中每个部件压缩为缩减自由度的子结构模型，并通过不同的连接体对它们进行连接，构成发动机曲轴系的非线性动力学模型，求解该模型，即可得到曲轴的动力学特性与主轴承油膜特性。本文以某四缸发动机为例，采用以上流程对其曲轴系进行非线性动力学仿真分析。计算结果表明，该发动机的曲轴系振动符合设计要求，且对于主轴承轴瓦磨损的预测与试验结果吻合，说明了曲轴系动力学仿真计算的正确性。     

基于有限元的内燃机曲轴疲劳强度分析

内燃机曲轴轴颈的过渡圆角处是应力高度集中部位,是疲劳裂纹的最先形成位置,因此曲轴圆角是曲轴设计时需要重点关注的部位。文章采用NASTRAN软件对某发动机缸体进行模态缩减,利用EXCITE-PU软件进行动力学分析,再通过N-soft软件进行圆角的疲劳安全系数分析。结果表明,通过增加圆角半径的方式可以解决曲轴的断裂问题。     

基于EMD和Gabor变换的发动机曲轴轴承故障特征提取

针对发动机振动信号的非平稳特点,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和Gabor变换相结合的曲轴轴承故障特征提取新方法。通过EMD方法将发动机非稳态加速振动信号分解成多个本征模态函数(IMF),对与原信号相关性强的前4阶IMF分量进行Gabor变换,从各阶分量Gabor时频分布图的频带能量累加曲线中提取能够反映曲轴轴承磨损故障的频带能量作为故障特征参数。试验结果表明,该方法提取的故障特征参数能敏感地反映曲轴轴承的磨损状态,可作为诊断曲轴轴承故障的重要特征量。     

曲轴的疲劳和模态分析

用 CAD软件 PRO/ E对东风汽车公司生产的康明斯某型号柴油发动机曲轴建立了三维实体模型 ,通过 IGES文件载入工程分析软件 ANSYS中 ,对不带平衡块的曲柄和带平衡块的曲柄进行网格剖分和边界条件的施加 ,分析了静应力分布情况 ,并在此基础上完成了曲轴的疲劳强度计算。对简化的曲轴三维有限元模型 ,进行了前 6阶自由模态的计算。为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。     

基于有限元法的柴油机曲轴裂纹扩展模拟研究

以某型直列柴油机曲轴为研究对象,建立曲轴的有限元模型,采用子结构技术对有限元模型进行模态缩减。应用AVL.Excite进行曲轴的多体动力学仿真,经过应力恢复得到曲轴的应力分布,确定易产生裂纹的危险截面。采用1/4节点等参退化奇异单元模拟裂纹前沿应力奇异性,建立曲轴表面裂纹扩展的有限元模型,对不同深度椭圆裂纹的应力强度因子进行计算,最后拟合应力强度因子与裂纹深度的近似表达式,预测了其裂纹扩展寿命。     

某四缸柴油机曲轴的模态分析

目前,发动机正朝着高转速方向发展。随着转速的逐渐升高,曲轴所受外界激励频率也越来越大。为了验证所设计发动机曲轴的合理性,利用三维建模软件CATIA和有限元分析软件Abaqus对曲轴进行了约束模态分析。通过分析各阶固有频率和振型可知所设计曲轴避免了共振发生的可能。同时,各阶的振型图为后续的动态优化设计提供了理论基础。     

KV490ZQ柴油机主要零部件试验模态分析

采用锤击法对KV490ZQ柴油机主要零部件(机体、曲轴、气缸盖、连杆)进行模态测试,识别出结构的模态频率、阻尼、振型等模态参数,为KV490ZQ柴油机主要零部件结构动力学分析和建模提供依据。     

LD480柴油机试验模态分析

利用随机信号和振动分析系统CRAS4.1版 ,采用锤击法对LD480柴油机的机体、曲轴、缸盖及其组合结构的自由模态进行试验模态分析 ,并获得了其前 5阶 (不少于 5阶 )模态参数及振型。通过对结构模态参数的识别 ,为LD 480柴油机主要零部件结构的动力学分析和结构的改进设计提供了依据