曲軸系多柔體動力學(xué)與動力潤滑耦合分析.pdf

1、曲軸是發(fā)動機(jī)重要構(gòu)成部件之一，在工作中承受交變的沖擊載荷，工作狀況惡劣。曲軸的工作性能直接影響著發(fā)動機(jī)的使用壽命和工作可靠性，而主軸承受載情況和動力潤滑狀況對曲軸工作性能的影響尤為顯著。因此，對發(fā)動機(jī)曲軸系進(jìn)行主軸承載荷和動力潤滑研究具有重要意義。
　　 采用有限元法和多體動力學(xué)相結(jié)合的方法創(chuàng)建曲軸系多體模型，然后對曲軸系進(jìn)行多體仿真研究。首先，本文基于LMS Virtual.Lab Motion軟件建立曲軸系多剛體動力學(xué)模型，

2、進(jìn)行動力學(xué)仿真研究，通過活塞的位移、速度和加速度曲線等仿真結(jié)果，證明了多體動力學(xué)模型的正確性。運用有限元網(wǎng)格劃分軟件Hypermesh對曲軸進(jìn)行網(wǎng)格劃分，導(dǎo)出BDF格式的柔性體文件，把剛體模型中的曲軸替換為柔體，通過Motion軟件驅(qū)動Nastran計算曲軸的Craig-Bampton模態(tài)，最后調(diào)用模態(tài)文件創(chuàng)建曲軸系剛?cè)峄旌隙囿w模型。通過剛?cè)狁詈隙囿w模型的仿真結(jié)果，對比分析了曲軸系剛性體模型和剛?cè)峄旌夏Ｐ偷闹鬏S載荷，找到主軸承載荷的變化

3、特性。
　　 其次，對曲軸系進(jìn)行主軸承潤滑仿真計算，提取兩個工作循環(huán)的最小油膜厚度、最大油膜壓力、軸心軌跡和摩擦功耗等仿真數(shù)據(jù)，進(jìn)行軸承潤滑性能分析。截取連續(xù)時間點的油膜壓力分布云圖，對比不同時間點油膜壓力分布的變化，分析曲軸傾斜對油膜潤滑性能的影響。通過對比剛性曲軸和柔性曲軸軸承潤滑特性的變化，說明進(jìn)行曲軸系多體動力學(xué)與動力潤滑耦合仿真分析時考慮曲軸彈性變形是必要的。
　　 最后，探討了不同軸承間隙和潤滑油壓力對軸承潤