基于虛擬樣機(jī)的某V16柴油機(jī)軸系動(dòng)力學(xué)仿真分析.pdf

1、曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要且工作環(huán)境最惡劣的零件之一，它承受復(fù)雜、交變的氣缸壓力和慣性力，是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。曲軸的傳統(tǒng)研究方法的簡(jiǎn)化難以滿足實(shí)際的需要，由于虛擬樣機(jī)技術(shù)和有限元法的迅速發(fā)展，使得精確地分析曲軸動(dòng)力學(xué)響應(yīng)問(wèn)題較成為可能。
　　本文探討用虛擬樣機(jī)技術(shù)，通過(guò)多體動(dòng)力學(xué)仿真手段對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行了研究。首先采用三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E建立零件模型，然后再進(jìn)行裝配得到了機(jī)構(gòu)的裝配數(shù)據(jù)模型；然后是將裝配數(shù)據(jù)模型

2、導(dǎo)入ADAMS中，定義運(yùn)動(dòng)副和質(zhì)量屬性，建成曲軸軸系多剛體動(dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行多剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真分析，計(jì)算出每一個(gè)構(gòu)件在任意時(shí)刻、任意位置的位移、速度、加速度及構(gòu)件間的作用力等；將曲軸模型導(dǎo)入Hypermesh軟件中劃分網(wǎng)格,并在ANSYS中采用Lanczos法對(duì)曲軸進(jìn)行模態(tài)分析，得到了曲軸的固有頻率和振型；在曲軸軸系多剛體動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上將ANSYS中生成的曲軸模態(tài)中性文件導(dǎo)入，進(jìn)行曲軸軸系多柔體動(dòng)力學(xué)仿真并且與多剛體動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)

3、果對(duì)比，得到曲軸是否為柔體對(duì)運(yùn)動(dòng)性能和構(gòu)件間的作用力有影響，同時(shí)導(dǎo)出曲軸的動(dòng)態(tài)載荷文件；在ANSYS軟件中，將曲軸的模態(tài)分析模型施加約束和曲軸的動(dòng)態(tài)載荷，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析，得到曲軸的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析結(jié)果，找到曲軸工作時(shí)的危險(xiǎn)部位，進(jìn)行強(qiáng)度分析。
　　結(jié)合虛擬樣機(jī)技術(shù)和有限元分析手段可以完成發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析工作，所用的方法更接近實(shí)際工作狀態(tài)，其得到的分析結(jié)果可以為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸精確設(shè)計(jì)提供支撐，為后續(xù)曲軸優(yōu)化工作提供借