基于虚拟样机的发动机激励源仿真分析

如何真实模拟发动机振动噪声激励载荷是发动机NVH的一个关键技术。结合虚拟样机分析技术,利用UG及ADAMS软件建立发动机曲轴连杆机构的虚拟样机,对曲轴连杆机构进行了多体动力学仿真,得到发动机曲轴连杆及活塞动力学特征数据曲线,为后续发动机的噪声与振动分析和预测,提供了更为准确的约束条件。     

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。     

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。     

曲轴系减振器设计系统的研究

主要讨论了发动机曲轴扭转振动减振器参数的设计及其系统软件的建立,计算结果与实际试验测得数据基本吻合。其中对于自由振动采用的是Holzer法,其结果主要是对强制振动提供必要的计算条件。此系统能够准确地体现曲轴的扭转振动,可以为内燃机设计者提供帮助,缩短研发时间。     

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。     

4D20轿车柴油机曲轴系统动力学分析

建立了某2.0L高速直喷轿车柴油机曲轴系统动力学模型,并利用该模型进行了曲轴系统扭转振动分析、弯曲振动分析和疲劳强度分析.结果表明,该曲轴轴系的扭转振动、弯曲振动都达到了设计要求并且无扭转共振发生,其额定转速下前端单-阶次的最大扭转振动角小于0.2°,最小高频疲劳安全系数为1.324,柴油机动力学性能良好,满足工作要求.     

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。     

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。     

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;     

单缸断油和关闭气门对曲轴扭振特性影响研究

对发动机曲轴系统的扭振特性进行了理论分析,利用GT-Crank模块建立某V型6缸发动机的动力学仿真模型,对发动机单缸断油和单缸关闭气门两种工况进行仿真计算,对比分析了发动机正常发火与单缸停缸时系统扭振特性。仿真结果表明:单缸停缸时系统扭振以低谐次为主,扭振振幅较正常发火显著增加,扭转应力变化不明显;单缸关闭气门扭振振幅较单缸断油大;不同气缸断油和关闭气门扭振振幅最大差距分别为16.5%和4.3%。     

基于偏相干函数分析的曲轴箱表面振动和曲轴三维振动研究

研究曲轴的三维振动对曲轴箱表面振动的影响,开发了曲轴三维振动测试装置,并对曲轴的三维振动信号和曲轴箱表面振动信号进行采集和偏相干分析处理。结果发现:表面振动是曲轴三维振动共同作用导致的。其中扭振能够以倍频激励的形式出现,导致部分频率的表面振动;纵振与表面振动的总体相干水平不高,只在部分频率段具有较高的相干函数;弯曲振动与表面振动的偏相干水平较高,是表面振动的主要激励源。     

内燃机非稳定工况曲轴扭振计算程序研发

非稳定工况下作用于内燃机曲轴的激扰力矩不具周期性,因此常规计算稳定工况(采用周期性激扰力矩)内燃曲轴扭振响应的方法和程序难以适用。在现有内燃机曲轴扭振计算分析软件TVCA及数据库基础上,采用经典非周期激扰力矩计算方法,开发了用于计算非稳定工况曲轴扭振响应的程序,并进行了验证和应用。     

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%。     

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。     

发动机曲轴多级橡胶阻尼式扭转减振器的设计

介绍了发动机曲轴系统中应用的多级橡胶阻尼式减振器的结构,提出了各级减振器设计参数的优化方法。计算结果表明,多级扭转减振器可以较好地控制发动机曲轴的扭振。     

曲轴硅油减振器匹配计算

在曲轴已经定型的条件约束下,通过建立发动机曲轴当量系统模型,进行曲轴扭转振动的计算分析来匹配设计硅油减振器,保证曲轴自由端共振振幅及轴段扭振应力低于许用值,确保曲轴运转安全、可靠。最后通过试验验证匹配计算的准确性。     

Integration of car-body flexibility into train–track coupling system dynamics analysis

The resonance vibration of flexible car-bodies greatly affects the dynamics performances of high-speed trains. In this paper, we report a three-dimensional train–track model to capture the flexible vibration features of high-speed train carriages based on the flexible multi-body dynamics approach. The flexible car-body is modelled using both the finite element method (FEM) and the multi-body dynamics (MBD) approach, in which the rigid motions are obtained by using the MBD theory and the structure deformation is calculated by the FEM and the modal superposition method. The proposed model is applied to investigate the influence of the flexible vibration of car-bodies on the dynamics performances of train–track systems. The dynamics performances of a high-speed train running on a slab track, including the car-body vibration behaviour, the ride comfort, and the running safety, calculated by the numerical models with rigid and flexible car-bodies are compared in detail. The results show that the car-body flexibility not only significantly affects the vibration behaviour and ride comfort of rail carriages, but also can has an important influence on the running safety of trains. The rigid car-body model underestimates the vibration level and ride comfort of rail vehicles, and ignoring carriage torsional flexibility in the curving safety evaluation of trains is conservative.