某四缸柴油机曲轴的模态分析

目前,发动机正朝着高转速方向发展。随着转速的逐渐升高,曲轴所受外界激励频率也越来越大。为了验证所设计发动机曲轴的合理性,利用三维建模软件CATIA和有限元分析软件Abaqus对曲轴进行了约束模态分析。通过分析各阶固有频率和振型可知所设计曲轴避免了共振发生的可能。同时,各阶的振型图为后续的动态优化设计提供了理论基础。     

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...     

曲轴的疲劳和模态分析

用 CAD软件 PRO/ E对东风汽车公司生产的康明斯某型号柴油发动机曲轴建立了三维实体模型 ,通过 IGES文件载入工程分析软件 ANSYS中 ,对不带平衡块的曲柄和带平衡块的曲柄进行网格剖分和边界条件的施加 ,分析了静应力分布情况 ,并在此基础上完成了曲轴的疲劳强度计算。对简化的曲轴三维有限元模型 ,进行了前 6阶自由模态的计算。为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。     

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。     

单缸摩托车发动机曲轴平衡机构的设计

采用单平衡轴和对曲轴配重合理设计的方法降低单缸摩托车发动机的一阶往复惯性力。通过开发的计算机辅助分析软件对某型发动机按优化计算结果进行了改进设计。样机测试结果表明往复惯性力不平衡引起的振动显著降低。     

493型柴油机曲轴有限元分析及可靠度计算

建立了４９３型柴油机曲轴有限元模型，采用有限元软件Ｓｕｐｅｒ－ＳＡＰ对该曲轴进行了三维有限元分析，并对其增压前后的可靠度进行了计算。结果表明，增压后，４９３型柴油机曲轴仍能满足工作要求。     

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。     

柴油机曲轴整体三维强度分析

进行曲轴整体强度计算的更趋合理的方法是采用曲轴整体结构的三维有限元模型。本文采用了子结构计算技术，在工作站上对某大功率柴油机曲轴进行了整体结构的三维有限元分析。采用三维有限元模型不仅在对曲轴加载时更加合理，在处理曲轴与柴油机机体的相互约束时也更能符合实际情况。将机体剖分成有限元模型与曲轴一起计算，从而实现了真正意义上的曲轴整体计算。     

发动机曲轴动态设计研究

建立了发动机曲轴的三维实体模型 ,进行了自由模态有限元分析 ,并与试验结果进行了对比 ,在此基础上进行了动态响应分析、灵敏度分析及动力修改 ,完成了曲轴动态设计的各个环节。     

基于有限元法的曲轴扭振模态分析

建立了一种两缸汽油机曲轴简化三维模型,在有限元分析软件中约束曲轴全部节点除转动外的所有自由度,对曲轴的扭转振动进行模态分析,获得曲轴扭振的前5阶固有频率和振型,并对考虑了活塞组和连杆等效转动惯量和不考虑等效转动惯量的2种模型的扭振模态分析结果进行对比,为曲轴的动力学分析和结构设计提供了理论依据。     

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。     

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。     

基于多体动力学的柴油机曲轴疲劳寿命分析

为分析4100QBZL柴油机曲轴的疲劳寿命,建立该曲柄连杆机构的刚柔耦合多体动力学模型,将多组试验测量的缸内压力作为驱动力,进行耦合仿真得到曲轴在柔性体模型下的主轴颈、连杆轴颈负荷仿真结果,并根据载荷结果对曲轴进行静强度校核。最后结合由多体动力学软件得到的载荷谱与有限元分析所得的曲轴在各个工况下的应力应变分析结果,以及通过材料的各项属性拟合出的S-N曲线,对曲轴进行了疲劳寿命预测。结果表明:曲轴的静强度及疲劳寿命均达到了工程设计要求,曲轴最危险部位的寿命次数也达到了1013以上,认为曲轴不会发生疲劳破坏。     

基于UG的162FMJ发动机曲柄轴优化

通过对162FMJ发动机平衡分析及整车振动测试分析,得出整车振动大的主要原因是平衡率偏低.利用UG三维绘图软件建立了162FMJ发动机曲柄连杆机构的三维模型,通过平衡计算,在UG中对曲柄轴进行了优化.样机测试结果表明,曲柄轴优化后,整车振动显著降低.     

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。     

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。     

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。