汽车发动机曲轴扭振的多体动力学分析

采用结合有限元法(FEM)的多体系统仿真(MSS)方法对汽车发动机曲轴进行扭转振动分析。建立了包括柔性曲轴的车用发动机曲轴系统的多体动力学模型。根据多体动力学仿真计算结果,分析了曲轴的扭转振动,测量了曲轴自由端的扭转振动,与仿真计算结果吻合较好。     

车用发动机曲轴扭振与整车传动系的相互关系

为了使曲轴系统扭转振动计算能准确地反映出发动机装入载货车后扭振情况，应正建立曲轴系统扭转振动计算数学模型和力学模型，对ＣＡ１１５０ＰＫ２Ｌ２Ｔ型载货车伟动系统扭转振动进行当量系统的转化和计算，利用汽车传动系统扭振计算程度对ＣＡ１１５０ＰＫ２１２Ｔ型载货汽车传动系进行了扭转振动计算。     

发动机曲轴系统扭转振动分析

研究曲轴系统扭转振动特性及其评价方法.针对装有粘性橡胶减振器的V6发动机,通过试验测量其皮带轮和飞轮间的相对角位移以及各曲轴轴颈的力矩,然后进行相对角位移和各曲轴轴颈力矩的计算,最后将试验结果与计算结果进行比较分析.通过研究,认为评价曲轴系统扭转振动特性应该用三角皮带轮和飞轮间的相对角位移,而不是在三角皮带轮上测量的扭转振动角位移.     

发动机曲轴动力吸振器橡胶应变分析

为了研究预估曲轴扭转振动产生应变的方法,讨论曲轴扭转振动和应变之间的关系,使用装有黏滞橡胶减振器的V型8缸非增压柴油发动机,进行了动力吸振器的橡胶应变和曲轴扭转振动的测量,从试验和计算2个方面进行了动力吸振器橡胶应变和曲轴扭转振动的分析,分别用黏性阻尼系数和磁滞阻尼系数进行了吸振器的橡胶应变和曲轴扭转振动计算.结果表明:用磁滞阻尼系数计算的动力吸振器橡胶应变比用黏性阻尼系数计算的橡胶应变更接近试验值.     

发动机曲轴二级并联橡胶扭转减振器优化设计

为降低曲轴扭转振动对发动机前端附件驱动系统的影响,在介绍曲轴减振器参数优化设计方法及数学模型的基础上,对曲轴二级并联橡胶扭转减振器参数设计提出了一种新的优化方法,这种方法以同时降低曲轴和带轮的扭转振幅为目标对减振器进行优化。计算结果表明,采用文中提出的优化设计方法设计的减振器,不但曲轴的扭转振动特性得到改善,曲轴带轮的振动也得到很好控制。     

几种先进结构的发动机曲轴减振器

汽车发动机曲轴是一个非常重要的部件,它的制造工艺复杂,质量要求高。当发动机工作时,曲轴的振动主要为扭转方向的振动,同时弯曲方向也可能产生振动。如何降低曲轴的振动,是发动机曲轴设计的重要内容之一。减少曲轴振动常用的手段是在曲轴前端安装减振器。目前在汽车发动机曲轴系统中广泛应用的是橡胶阻尼式单级扭转减振连接件；     

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。     

汽车发动机曲轴纵向振动的研究

本文研究了汽车发动机曲轴的纵向振动的计算方法和振动特性，首先分析了曲轴产生纵向振动的两种等效激励源－弯曲－纵向耦合力矢和扭转－纵向耦合力矢，建立了简化模型和在两种不同性质的力作用下的统一运动方程，并分析了求解方法和步凑，用新设计的扭／弯／纵振动测量仪实测了曲轴自由端的纵向振幅，与计算结果相当吻合，说明本文提出的分析汽车发动机轴系纵向振动的方法合理可行。     

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。     

内燃机曲轴扭转振动的优化动力修改

利用集总参数法建立了曲轴扭转振动的运动方程,推导了计入结构参数的曲轴系统扭转振动的特征灵敏度公式,并给出了结构参数修改的优化模型。数值计算结果表明,根据此灵敏度公式和优化模型可更合理地确定结构参数的修改量,从而有效地进行曲轴系统的结构动力修改。     

基于室内振动搅拌的水泥稳定碎石性能研究

振动搅拌技术可使水泥更好地分散在水泥稳定碎石混合料中,并且使混合料的强度得到一定程度的提高,从而增加了半刚性基层的路用性能,但是,水泥稳定碎石混合料的拌和设备是工地施工中的大型振动搅拌机,进行水泥稳定碎石配合比设计时尚无室内振动拌和设备可用,以致于无法准确分析振动拌和与非振动拌和水泥稳定碎石的技术指标。针对此问题,结合实际工程项目,对室内集料击振筛进行改装,以模拟水泥稳定碎石的工地生产振动拌和设备。通过一系列试验建立改装的室内振动拌和设备与工地振动拌和设备的等效关系。研究内容包括：室内振动搅拌机的原理与参数分析,室内振动搅拌的水泥稳定碎石配合比设计,室内与工地振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度对比等。研究结果表明：室内振动拌和的水泥稳定碎石配合比设计结果优于工地振动拌和的设计结果,而且水泥稳定碎石无侧限抗压强度大于工地振动搅拌机拌和混合料的抗压强度;根据试验结果得出了改装的室内振动拌和设备对水泥稳定碎石混合料的最佳拌和时间,使改装的室内振动搅拌机达到了工地大型振动搅拌机的同样效果,可应用于水泥稳定碎石的配合比设计与施工。     

基于现代设计方法的柴油机振动特性研究

利用现代设计方法,在某车用柴油机振动激励力分析的基础上,开展了整机振动响应特性的仿真分析,获得了柴油机整机的预期振动结果,通过与台架整机振动试验结果对比,两者误差小于10%,达到了工程应用的要求,同时也说明采用预测设计分析的方法预测柴油机整机振动是合理可行的。     

山区公路隧道爆破振动对地表影响的数值分析

以贵阳花溪至安顺高速公路跳花坡双线隧道为工程背景,运用Midas GTS有限元分析软件,建立了隧道爆破振动对地表影响模型。得到了地表振速和振动加速度的分布云图,并分析归纳了最大振速和振动加速度的变化规律。隧道爆破振动对地表影响的研究,可以用于高速公路隧道爆破的设计和施工作业。     

城市水泥混凝土路面改造工程中破裂稳固技术的应用

通过对板式冲击锤、冲击式压实机(蓝派)、多锤头破碎机(MHB)3种破裂(碎)稳固技术的应用和破裂效果分析,介绍了板式冲击锤破裂稳固原理、施工工艺和关键技术。结合实例,提出了适合城市水泥混凝土路面加铺改造的设计方案。     

大跨径人行桥人致振动舒适性研究

国内对大跨径人行桥人致振动舒适性研究较少，以某大跨径人行斜拉桥为例，采用强迫振动法和全桥连续行人流荷载模型，结合德国人行桥设计指南EN03(2007)，阐述了大跨径人行桥人致振动舒适性的评价过程，并采取了在桥上安装调频质量阻尼器(TMD)系统的减振措施设计。结果表明，通过减振措施，该桥的人致振动舒适性评价从“差”提高到了“最佳”。     

大跨度人行桥舒适性分析和TMD减振设计

随着对景观要求的提高,人行桥向着轻柔和大跨度方向发展.目前,我国规范对人行桥舒适性评价标准并不适合大跨度人行桥.通过研究对比国内外相关规范,推荐采用德国人行桥设计指南进行舒适性评价.而对于无法满足舒适性要求的人行桥需要采用一定的减振措施,如广泛采用的减振措施——调谐质量阻尼器(TMD)的设计方法.同时以一座百米级桁架梁桥为例,采用时程分析方法,按照德国人行桥设计指南对桥梁舒适性进行评价,并采用TMD进行减振处理,分析结果表明减振效果显著.     

基于振动法设计的水泥稳定碎石施工质量控制

为了更好地模拟现场碾压工艺,柞小高速公路用振动法进行水泥稳定碎石混合料组成设计,并与重型击实法和静压成型法设计的结果进行对比分析。结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石混合料最大干密度大,含水量低,水泥剂量低。根据振动法设计结果特点,结合柞小高速公路实体工程应用情况,研究并提出了基于振动法设计的水泥稳定碎石施工技术,可供工程实践时参考应用。     

Optimal design of adaptive shaking vibration control for electric vehicles

This paper provides a complete design solution about adaptive optimal shaking vibration control for electric vehicles. A general 4-DOF and 5-order linear torsional vibration model is established under given wheel speed, and the frequency characteristics of the vibration system are elaborately analysed in terms of variation of wheel speed and different model parameters. Aiming at decreasing the shaking vibration at the least sacrifice of acceleration loss, and improving the robustness of the system against external disturbance, a combination of feed-forward and feed-backward adaptive control structure is proposed. Further, a non-linear multi-constraint optimisation problem is formulated for solving the optimal adaptive control variables within the two-dimensional design space composed of the wheel speed and driver's torque command. Furthermore, the distribution of the optimal adaptive control variables within the design space and its extended application under different tyre road conditions are discussed. Eventually, several simulation test cases are particularly designed to verify the performances of the controller on all aspects. Test results show that the optimal adaptive controller achieves satisfactory anti-shaking vibration, acceleration maintaining and robustness performances within the whole adaptive design space as desired.     

动态当量夹角在商用车产品开发中的应用研究

在商用车传动轴系统布置设计时，为避免因万向节传动输出轴与输入轴的转角差引起车辆异常振动，应使空载静止和满载静止工况下的传动轴当量夹角、最大夹角及角加速度幅值满足设计要求。研究表明，在某些工况下，仅校核空载静止和满载静止工况下的传动轴系统布置的相关参数，不能完全避免因传动轴系统布置设计引起的整车异常振动问题。因此分析了满载爬坡工况下动态当量夹角对整车异常振动的影响，表明了在进行商用车传动轴系统布置设计时，还需使满载爬坡工况下的动态当量夹角以满足设计要求。     

Shape optimization of rubber isolators in automotive cooling modules for the maximization of vibration isolation and fatigue life

Rubber isolators are mounted between a cooling module and a carrier to isolate the car body from vibration due to the rotation of the cooling fan. The isolators should be durable against fatigue loads originating from fan rotation and road disturbance. Thus, the design of rubber isolators is required to maximize both vibration isolation and fatigue life. In this study, the shapes of the rubber isolators are optimally designed using a process integration and design optimization (PIDO) tool that integrates the various computer-aided engineering (CAE) tools necessary for vibration and fatigue analyses, automates the analysis procedure and optimizes the design solution. In this study, we use CAE models correlated to the experimental results. A regression-based sequential approximate optimizer incorporating Process Integration, Automation and Optimization (PIAnO), a commercial PIDO tool, is employed to handle numerically noisy responses with respect to the variation in design variables. Using the analysis and design procedure established in this study, we successfully obtained the optimal shapes of the rubber isolators in two different cooling modules; these shapes clearly have better vibration isolation capability and fatigue lives than those of the baseline designs used in industry.