曲轴轴承系统动力学和摩擦学行为耦合分析

以多柔体动力学理论为基础,建立了某4缸柴油机曲轴—轴承系统考虑主轴承摩擦学特性的ADAMS动力学仿真模型,求解得到曲轴动力学响应和主轴承反力。在此基础上采用有限差分法进行主轴承润滑分析,得到各个主轴承最大油膜压力和最小油膜厚度的动态变化规律。计算结果表明,曲轴各个主轴颈的径向振动响应,各主轴承反力、最大油膜压力和最小油膜厚度具有结构对称性。     

应用Excite Designer对汽油机进行曲轴轴系分析

为解决曲轴轴瓦间隙不合理而造成的轴瓦易磨损问题,本文运用AVL—Excite Desirer对直列四缸汽油机机曲轴轴系进行了模拟分析,得到曲轴主轴承设计间隙下限情况下（目前设计间隙0．024-0．048）的各主轴承相关参数。同时就主轴承间隙对最小油膜厚度和最大油膜压力的影响进行了对比分析,得到了最佳的主轴承设计间隙,为曲轴主轴承的间隙设计提供了依据。     

应用Excite Designer对汽油机进行曲轴轴系分析

为解决曲轴轴瓦间隙不合理而造成的轴瓦易磨损问题,本文运用AVL-Excite Designer对直列四缸汽油机机曲轴轴系进行了模拟分析,得到曲轴主轴承设计间隙下限情况下(目前设计间隙0.024～0.048)的各主轴承相关参数.同时就主轴承间隙对最小油膜厚度和最大油膜压力的影响进行了对比分析,得到了最佳的主轴承设计间隙,为曲轴主轴承的间隙设计提供了依据.     

应用Excite Designer对汽油机进行曲轴轴系分析

为解决曲轴轴瓦间隙不合理而造成的轴瓦易磨损问题,本文运用AVL-Excite Designer对直列四缸汽油机机曲轴轴系进行了模拟分析,得到曲轴主轴承设计间隙下限情况下(目前设计间隙0.024～0.048)的各主轴承相关参数。同时就主轴承间隙对最小油膜厚度和最大油膜压力的影响进行了对比分析,得到了最佳的主轴承设计间隙,为曲轴主轴承的间隙设计提供了依据。     

内燃机曲轴系统动力学与动力润滑耦合仿真

建立某V8增压柴油机曲轴轴系动力学与轴承油膜动力润滑耦合仿真模型,并通过相应试验数据进行校核。通过耦合仿真计算获得各质量点扭振角位移和共振频率,以及轴承载荷、轴心轨迹、最小油膜厚度、最大油膜压力、摩擦功耗等参数。结果表明,主轴承5润滑性能最好,主轴承4则最差。与不考虑油膜动力润滑的计算结果对比,自由端扭振角位移幅值降低9%,扭振附加应力最大降低10.8%。     

气缸套径向变形对活塞环弹流润滑性能的影响

以弹流润滑理论为基础,发展了一种活塞环三维弹性流体动压润滑数值分析模型。为了研究气缸套径向变形对活塞环弹流润滑性能的影响,建立了椭圆形气缸套模型,分析了气缸套不同变形量时的油膜压力、油膜厚度和润滑表面弹性变形等性能参数。计算结果表明,气缸套径向发生变形时,油膜压力分布、最大油膜压力、油膜厚度分布、最小油膜厚度以及润滑表面弹性变形等都会发生明显变化。因此,分析活塞环弹流润滑性能时考虑气缸套径向变形的影响是非常必要的。此外,为了提高活塞环润滑性能应尽量减少气缸套和活塞环的径向变形量。     

柴油机连杆大头轴承润滑特性影响因素的研究

构建了连杆大头轴承仿真模型和试验设计与CAE技术相结合的仿真流程,选定了轴承相对平均间隙、曲柄销油孔直径和轴瓦宽度作为连杆大头轴承润滑特性分析的3个因素.仿真结果表明,影响最小油膜厚度、最大油膜压力和平均摩擦损耗因素的主次顺序为轴承相对平均间隙、曲柄销油孔直径和轴瓦宽度.     

计入曲轴油道机油流动的轴承弹流润滑分析EI北大核心CSCD

基于轴承弹流润滑分析的Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触模型,对一台四冲程汽油机的某连杆轴承及其相邻主轴承进行润滑分析,包括引入Kirchoff准则和Bernoulli方程分析曲轴油道内的机油流动、搭建油道空穴模型,以模拟油道内的空穴现象。结果表明,计入油道内的机油流动对连杆轴承润滑的分析结果产生明显影响,由于计入油道内的机油流动而改变了边界条件,引起连杆轴承最大油膜压力增加,最小油膜厚度减小,端泄油量和最大摩擦损失功率增加。另外,通过曲轴油道内的机油流动分析可得到油道内的油压分布和机油流量,预测油道空穴的发生;因此,引入油道内机油流动分析对油道空穴预测和合理设置连杆轴承边界条件有重要意义。     

计入曲轴油道机油流动的轴承弹流润滑分析

基于轴承弹流润滑分析的Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触模型,对一台四冲程汽油机的某连杆轴承及其相邻主轴承进行润滑分析,包括引入Kirchoff准则和Bernoulli方程分析曲轴油道内的机油流动、搭建油道空穴模型,以模拟油道内的空穴现象。结果表明,计入油道内的机油流动对连杆轴承润滑的分析结果产生明显影响,由于计入油道内的机油流动而改变了边界条件,引起连杆轴承最大油膜压力增加,最小油膜厚度减小,端泄油量和最大摩擦损失功率增加。另外,通过曲轴油道内的机油流动分析可得到油道内的油压分布和机油流量,预测油道空穴的发生;因此,引入油道内机油流动分析对油道空穴预测和合理设置连杆轴承边界条件有重要意义。     

车用发动机润滑系统最低润滑油供给量研究

以某1.8VVT发动机为研究对象,建立了发动机润滑系统计算模型和轴承动力学模型,对主油道压力、轴承处润滑油流量、轴承轴心轨迹、最小油膜厚度等参数进行了计算分析。通过计算轴承、凸轮和VVT系统等润滑系统关键部件的润滑油压力需求,获得了润滑系统在不同发动机转速下的最低润滑油压力,该计算结果可为润滑系统设计提供理论依据和边界条件。仿真计算结果表明:发动机润滑系统进油压力对轴承润滑的最小油膜厚度基本没有影响;原润滑系统供给润滑油的液压功率实测值超出理论需求值,最高可达72%,原润滑系统存在发动机中高转速工况下供油过量的问题。     

HT—CVT油膜动力传递过程的仿真研究

为适应对车辆动力性能、经济性能和排放性能的要求,本文以HT—CVT为研究对象,建立了其动力传递油膜模型和油膜动力传递模型,通过计算分析得到了基于变速单元结构设计的油膜变化历程,以及油膜动力传递特征,结果与实验吻合较好。模型可直接应用于HT—CVT的计算机设计,计算结果对实际变速系统设计具有指导意义。     

大跨桥梁油罐车燃烧火灾模型计算方法研究

桥梁上油罐车燃烧可分为油罐车火灾和燃油泄漏油池火灾2种,为了建立2种定量分析的火灾模型,基于火灾学原理,采用理论分析与FDS数值模拟相结合的方法,提出了考虑危化品种类、桥面风、油罐车尺寸等因素的油罐车火灾最大热释放速率定量计算方法;建立了燃烧油池最大直径、扩散时间以及直径扩大速度的求解方程,提出了可表征不同泄漏孔径下油池扩散、燃烧动态过程的数学模型,并通过前人的试验结果对模型的正确性进行了验证。通过对依托工程的分析,结果表明:油罐车火灾时,最大热释放速率与桥面风速正相关,但增长幅度逐渐减小,风速从4.96 m·s^-1增至10.84 m·s^-1时,最大热释放速率的变化范围为62.89~113.54 MW,随风速增加至10.84 m·s^-1,燃烧时间逐渐变短,缩短至原来的57%,火焰高度逐渐降低,趋近于9.5 m(含油罐车高度);火焰核心区域随风速增大而增大,且向下风向倾斜。泄漏油池燃烧时,泄漏孔径的变化对热释放速率和油池扩散时间影响较小;泄漏速率比接近于泄漏孔半径的平方比,油池最大直径比、扩大速度比与泄漏孔半径比相当,燃烧时间随泄漏孔半径的增大而减小,减小速度变缓;随着燃烧油池直径增大,火焰高度增加,火焰核心区域增大;当扩散至最大直径时,其火焰的水平影响区域比油罐车燃烧更广,但燃烧时间更短。     

基于GT-Suite的活塞环-缸套摩擦特性研究

以活塞环-缸套为研究对象,利用GT-Suite软件建立了活塞环-缸套摩擦模型,将摩擦、润滑和动力学三者耦合起来,同时考虑了活塞环和缸套的扭曲变形、接触表面粗糙度等因素,计算分析标定工况下活塞环-缸套的油膜厚度、油压分布、摩擦力和摩擦功耗。着重分析了不同润滑油温和不同转速条件下第一环油膜厚度和摩擦功耗,结果表明:第一道活塞环处润滑效果差、摩擦功耗高;随着油温升高,油膜厚度显著减少,同时摩擦功耗显著减少,综合考虑润滑和摩擦功耗,发现油温在80~90℃时摩擦特性较为理想;随着转速提高,油膜厚度增加,同时摩擦功耗增加,转速对油膜厚度影响较小,对摩擦功耗有显著影响。     

考虑浮环支承的涡轮增压器转子系统动力学行为研究

车用涡轮增压器作为一种高速旋转机械是由浮动轴承支承的。在高速高温工况下油膜的强非线性作用使转子系统在较大的转速范围内表现出复杂的动力学现象。本文利用双油膜短轴承模型结合涡轮增压器转子离散化模型进行建模和数值仿真,分别从浮环转速比、特征频谱、油膜偏心率三个方面比较分析来描述涡轮增压器全浮动轴承支承的转子系统的失稳特征。     

直线度误差对活塞销轴承润滑性能的影响

基于Reynolds润滑方程和油膜厚度方程,研究了直线度误差对轴承润滑性能的影响,建立了轴向几何型线的数学表达公式;针对某高速大功率柴油机,建立了详细的单缸计算分析仿真模型;研究了锥形、喇叭形、桶形和三角形误差对活塞销轴承的最小油膜厚度、最大油膜压力、轴瓦最大摩擦力矩、平均摩擦功损失以及油膜温度变化曲线和温度场分布的影响规律.研究结果表明:不同活塞销直线度误差的素线形状对轴承润滑性能的影响不同,素线形状的极值点位置对活塞销动态特性和轴承润滑性能的影响较大,素线曲率的影响要小些;使活塞销素线形状失去对称性,或使活塞销刚度减小的误差,对轴承润滑不利,有导致衬套脱落、烧蚀的危险.     

高原环境对缸内燃烧及壁面油膜的影响研究

为了分析高原环境下缸内燃烧过程及壁面油膜生成规律,采用 CFD 方法对不同海拔条件下柴油机燃烧过程进行了三维仿真计算,着重分析了海拔对壁面油膜的影响。结果表明：随海拔升高,过量空气系数降低,滞燃期延长,着火推迟,燃烧恶化,柴油机性能下降;高原条件对壁面油膜生成有较大影响,壁面累计油膜质量随海拔升高而增大,4500 m 海拔下壁面油膜累计质量最大可达19 mg ,约占总油量的8％;壁面油膜在燃油喷射弹着点处形成,随着时间推移,油膜向活塞边缘扩散,在高海拔条件下,燃烧结束时活塞边缘仍有油膜残留。     

基于ansys的油底壳湿模态研究

本文基于solidworks建立油底壳仿真模型,再将模型导入ansysworkbench软件,然后对油底壳网格无关性验证,然后对其约束干模态分析以及含有机油时湿模态分析,探究机油高度的影响对模态频率的变化情况。仿真实验结果表明在含有机油时随着液体高度的增加油底壳的模态频率大致呈下降的趋势。     

同步器摩擦传动机理建模与材料参数影响研究

为探明摩擦副材料参数对同步器同步过程的影响,建立了油膜压力、微凸体压力、同步环轴向力和同步转矩4个模型。利用4阶Runge-Kutta法对油膜厚度和转速差进行耦合求解,求得同步过程中油膜厚度、转速差、黏性转矩、粗糙接触转矩以及总转矩变化曲线。对所建模型进行试验验证后,利用所建模型研究了摩擦材料渗透性、摩擦副表面联合粗糙度、摩擦副当量弹性模量、摩擦因数变化规律对同步过程的影响。结果表明：摩擦材料渗透性减小导致油膜厚度变化速率下降,黏性转矩和粗糙接触响应延迟,同步时间延长;摩擦副表面联合粗糙度增大致使最小油膜厚度增大,黏性转矩峰值减小,粗糙接触转矩响应加快,同步时间缩短;摩擦副当量弹性模量增大导致最小油膜厚度增大,粗糙接触转矩增大,同步时间缩短;正斜率摩擦因数下粗糙接触转矩大于负斜率摩擦因数下粗糙接触转矩,同步时间相对较短。