基于ADAMS的柴油机曲轴仿真分析

为研究柴油机曲轴在正常工况下载荷的变化规律,建立柴油机曲轴轴系动力学仿真模型,并通过曲轴的模态分析得到曲轴的柔性体模型,通过试验测量瞬时转速与仿真结果对比,验证仿真模型的准确性,在此基础上对柴油机曲轴进行模拟仿真分析,得到曲轴载荷变化的一些规律。     

舰船柴油机曲轴轴系多体动力学仿真

柴油主机是舰船动力推进系统中的重要组成部分,对柴油主机的曲轴轴系进行多体动力学仿真分析可以精确求解轴系的动态和静态响应,对优化船舶柴油主机的性能和结构有重要的价值。本文系统介绍多体动力学理论,建立船舶柴油机曲轴轴系的动力学分析模型,并结合有限元分析软件Ansys方法对曲轴轴系的强度进行计算和仿真分析。     

船舶柴油机曲轴动态强度分析

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时曲轴的动态特性,结合Pro/E 3D软件和ANSYS软件对船舶柴油机曲轴、轴承、活塞、连杆等部件进行三维实体有限元建模,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EXCITE软件中,建立整个船舶柴油机的轴系非线性多体动力学模型。采用该模型对曲轴进行一个循环的多体动力学计算。将计算结果恢复到曲轴实体有限元精细模型,进行正常工况下曲轴在一个循环内的动应力计算。结果表明,与单体曲轴强度分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的曲轴载荷的边界条件,提高了船舶柴油机曲轴动态特性计算精度。     

基于ADAMS的发动机曲轴系动力学仿真

建立包括柔性曲轴、活塞组、连杆组及飞轮在内的某型发动机刚柔体混合动力学仿真模型,在1 500 r/min工况下,对发动机进行刚柔体混合动力学仿真,得到了发动机的曲柄销负荷、活塞销负荷及最大动态应力等仿真结果.     

发动机曲轴轴系多柔体动力学仿真及应力应变分析

将多柔体动力学方法引入到曲轴计算中,并结合有限元分析技术,使用UG（Unigraphic）和ADAMS（Automatic Dy-namic Analysis of Mechanical Systems）建立了发动机曲轴轴系的动力学仿真模型;对曲轴轴系进行刚柔耦合多体运动学和动力学仿真,得到发动机在一个发火周期内的曲柄销法向力和切向力等动态载荷,为下一步机体振动噪音特性研究提供可靠的边界条件;并从曲轴所受的载荷中找出3个载荷比较大的时刻,计算得到了其相应时刻的应力和应变分布规律,找出了曲轴受力的危险部位,为曲轴的动态疲劳分析提供数据,为曲轴的优化设计提供参考.     

船用低速柴油机曲轴轴向振动研究

以船用大功率低速柴油机柔性体曲轴为对象,在考虑气体力、运动部件惯性力、扭纵耦合效应等因素的情况下,建立曲轴、连杆、活塞的刚柔混合动力学模型。通过数值仿真,分别对连杆推力、连杆法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响进行分析。分析结果表明：法向力是曲轴轴向振动的直接激励源,切向力是曲轴轴向振动的间接激励源-切向力引起曲轴扭振,进而引起曲轴纵振;同时法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响非常相近;而连杆推力(法向力和切向力合力)引起的曲轴轴向振动是扭纵耦合振动的结果,并非两种分力作用结果的简单叠加。     

热气机柔性动力学特性仿真及振动分析

采用虚拟样机技术对复杂机械的前期研究和分析已成为现实。本文利用Pro/E软件建立热气机概念机的虚拟样机模型。在动力学仿真软件中进行柔性体处理,对模型施加相应的气缸压力,通过仿真分析得到热气机主轴两端的轴承载荷等动力学参数,讨论了曲轴结构参数改变对其动力学性能的影响。在此基础上求解热气机典型位置的频率响应曲线,证明了将虚拟样机技术应用于概念机型的设计是可行的。     

广义质量算子在微振动分析中的应用研究

为了研究柔性多体系统动力学的高效、高精度的实用方法．20世纪90年代提出了柔性多体系统动力学算子代数，其中，空间广义质量矩阵算子M=HΦPMH^TΦ^T把链式多体系统中各个单一柔体的质量和惯性从系统末端逐次递推形成一个完整的柔性多体系统广义空间质量矩阵．本文将该算子引入柔性多体系统微振动分析中，同有限元分析软件有机联系起来，借助模态分析，精确得到了微振动分析所需的广义质量，为柔性多体系统微振动更深入、更广泛研究奠定了基础．     

大型船用曲轴磨床整机的动静态性能仿真分析及优化

基于三维仿真分析软件Pro/ENGINEER,建立了大型曲轴磨床的三维几何模型与虚拟样机仿真模型.首先通过Pro/E的多体动力学仿真子模块,对船用曲轴磨床进行曲轴加工时的配重平衡仿真分析,极大减小了曲轴加工时由不平衡引起的激振力.其次采用结构分析模块Pro/Mechanica,对机床床头箱的刚度进行了结构优化分析,不仅提高了曲轴在加工时的支撑刚度,同时也改善了磨床动态刚度.通过以上的仿真分析,优化了曲轴磨床的动静态特性,有效保证了船用曲轴的加工精度.     

负荷突降工况柴油机曲轴应力多柔体动力学分析

通过仿真试验对负荷突降和转速上升2种工况下曲柄销中心和主轴颈中心处的应力情况进行定量分析,并对应力图谱进行分析。利用Pro E软件对柴油机运动部件进行三维建模,并对其进行组装配置。基于有限元软件ANSYS建立曲轴的三维模型,对曲轴的模态进行分析,进而形成曲轴的多体动力学模型。利用ADAMS平台建立柴油机运动模型,通过施加约束、运动和载荷,最终形成柴油机的虚拟样机试验平台,得到相应工况下的应力图谱,并加以分析。