微型二沖程擺式內(nèi)燃機(jī)動力學(xué)特性分析.pdf

1、在便攜式移動電子設(shè)備蓬勃發(fā)展的當(dāng)今社會,傳統(tǒng)的化學(xué)電池已經(jīng)不能滿足供電需求,研究具有高能量密度的微機(jī)電系統(tǒng)能夠適應(yīng)社會的發(fā)展,滿足電子設(shè)備對電源的要求。但我國微機(jī)電系統(tǒng)的研發(fā)尚未成熟,微型擺式內(nèi)燃機(jī)主要以一擺動構(gòu)件輸出動力,能量轉(zhuǎn)化效率高,結(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn)微型化,能夠滿足當(dāng)今便攜式移動電子設(shè)備對電源的需求,對推動移動電子設(shè)備在各個領(lǐng)域的應(yīng)用,具有重要的社會價值。
　　本文的研究來源于國家自然基金項(xiàng)目“微型二沖程擺式內(nèi)燃機(jī)燃燒機(jī)理

2、研究”。主要研究擺式內(nèi)燃機(jī)的動力學(xué)特性,以動力學(xué)理論為基礎(chǔ),結(jié)合有限元分析軟件ADAMS和Workbench各自的分析優(yōu)勢,對擺式內(nèi)燃機(jī)的核心構(gòu)件進(jìn)行動力學(xué)仿真和數(shù)值模擬,并對系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析。
　　本文主要研究內(nèi)容分為三大方面:第一,通過拉格朗日引入的廣義坐標(biāo)、廣義速度和廣義動量,建立擺式內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動學(xué)方程,依據(jù)ADAMS在運(yùn)動方程中的求解算法,仿真分析了中心擺的擺動角度、角速度、角速度分量和角加速度隨擺動周期的變化情況。根據(jù)實(shí)

3、驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了燃燒室壓力隨時間變化曲線,通過ADAMS中akispl函數(shù)擬合函數(shù)值,進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果與運(yùn)動仿真分析中的曲線一致;第二,利用Workbench進(jìn)行了擺式內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)特性分析,得出了擺式內(nèi)燃機(jī)前六階固有頻率以及對應(yīng)的振型,結(jié)果表明擺式內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)固有頻率與激振頻率相差甚遠(yuǎn),可以有效地避開共振區(qū);第三,燃燒室封閉階段內(nèi)部壓力很大,中心擺承受的載荷最大。根據(jù)流體仿真分析得出對應(yīng)階段壓力變化情況,然后對中心擺進(jìn)行對應(yīng)階