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。     

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。     

曲轴有限元自由模态分析

本文用有限元方法对某高速柴油机曲轴进行了自由模态分析，求出了前5阶模态参数，并与实验结果进行了比较，为曲轴动态响应分析提供了可靠的动力学模型。     

基于有限元及试验技术的轿车副车架模态特性分析

本文将模态试验分析和有限元模态分析技术相结合，研究了轿车副车架的振动模态特性。首先建立了副车架的有限元模型并通过仿真计算获得其自由状态下的模态参数，之后根据副车架模态试验的结果对有限元模型进行修正以获得准确的有限元模型。最后模拟计算了副车架在真实约束下的模态特性，为分析副车架在工作状态下的动态特性提供有用参考。     

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     

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...     

某客车车身结构模态与声腔模态分析

以某客车白车身为研究对象,采用模态试验的方法,测得在自由状态下的结构模态;同时采用Hyper Mesh软件建立车身有限元模型,通过求解得出声腔模态。综合车身结构模态、声腔模态结果对客车车身结构特性进行评价。     

某皮卡车排挡杆共振问题仿真研究

应用LMS Test Lab测试软件对某皮卡车排挡杆进行模态测试分析及计算,通过数值仿真模拟排挡杆实际约束工况。通过试验进行结构特性参数的选取,为数值建模做准备。模拟排挡杆实际约束工作工况,计算排挡杆在此工况下的约束模态,进行约束模态数值仿真结果与实际工况测试结果对比,对排挡杆的结构及特性参数进行调整,发挥仿真的指导作用,为排挡杆共振问题的解决提出可行建议。     

基于HyperMesh的重型卡车车门优化

本文以某重型卡车车门为研究对象,在CATIA中建立车门的三维模型,导入HyperMesh中进行模型的简化和网格划分,在自由状态下对车门进行模态分析,对车门进行扭转刚度与下垂刚度等分析。并利用HyperMesh对车门结构进行参数修改和设计,以一阶固有频率为优化目标,以四种工况下的扭转刚度为约束,在车门质量不过度增大的情况下,提高扭转刚度及一阶频率。经过比较分析,得出改进方案,并计算分析了改进后车门的模态特性,为车门的改进设计提供了理论依据。     

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。     

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。     

变惯量多体曲轴轴系发动机动力学仿真

基于拉格朗日方程,在考虑曲柄连杆的变惯量、气缸的摩擦扭矩和燃气压力总指示扭矩的基础上建立了发动机曲轴轴系动力学模型。利用ADAMS内置的参数点坐标、参数化方程功能,在ADAMS内二次开发了集曲轴轴系结构参数、摩擦扭矩参数、负载扭矩参数和发动机点火次序选择的参数化软件。通过曲轴柔性处理获得轴系模态中性文件,由ADAMS/FLEX模块导入到ADAMS中建立了柔性曲轴的发动机多体动力学虚拟样机,结合某型车进行了动力学仿真。结果表明,发动机有效输出扭矩受摩擦扭矩和变惯量扭矩的影响较大,柔性曲轴比刚性曲轴能更好地模拟发动机曲轴,为车辆动态性能仿真提供了良好的发动机模型,并可为发动机的轴系设计、曲轴的强度校核和寿命计算提供准确的载荷。     

Model for dynamic behavior of the crankshaft of an air cooled diesel engine subjected to severe functioning

The dynamic behavior of the engine organs in severe conditions is complicated to identify. In this paper, the dynamic behavior of the crankshaft of the diesel engine Deutz F8L413 direct injection-type air cooled in the severe operating conditions is investigated in a 3D global model. The maximum operating characteristics of the engine are experimentally measured on a bench test equipped with a hydraulic brake. The most stressed areas of the crankshaft are determined by numerical simulations. In addition, an analysis of the fatigue behavior of the crankshaft is carried out by using two fatigues criteria. The efficiency of the model is demonstrated by comparing between the numerical results and the experimental data obtained with the natural modes of vibration test.     

基于虚拟样机的3缸机曲轴系扭振分析及优化研究

3缸发动机的结构特点使得其惯性力和力矩相对于4缸机难以平衡,其曲轴系的扭转振动更难控制,从而严重影响发动机运转过程中的NVH性能。为改善发动机曲轴系扭振及整机NVH性能,采用一维与三维多体系统仿真体系对某3缸发动机扭转振动进行了分析预测,并进行试验验证,而且对3缸机的扭振特性与扭转控制进行了深入解析与研究。结果显示,虚拟样机能够精确地复现发动机的实际工作状态,其曲轴系上采用的非承载式曲轴扭振减振器使该款发动机的扭振保持在较好水平。     

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。     

柴油机技术状况的评估参数研究

分析了影响柴油机技术状况的曲轴输出扭矩、气缸压缩压力、燃油消耗量、曲轴瞬时转速、高压油管压力波、上止点和机体振动等主要参数,研究了各参数的实车不解体检测方案及其特征量的提取及修正方法。通过大量实车试验,得到了各参数特征量随柴油机使用期的变化规律,证明这些参数可用以对柴油机技术状况进行评估。     

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。     

基于响应面法的内燃机曲轴优化

针对内燃机曲轴的结构强度问题,以内燃机实际运行工况下整体曲轴有限元仿真为基础,通过中心组合试验方法进行采样,运用最小二乘法、显著性分析和拟合精度检测,构建并修正了曲轴结构强度计算的响应面模型,选择关键几何结构参数为设计变量,采用模拟退火与直接搜索相结合的协同优化方法对响应面模型进行优化。对某内燃机曲轴的优化算例表明,该优化方法能大大提高曲轴设计的优化效率,具有较高的精度。