小型柴油機(jī)軸系模態(tài)分析及仿真計(jì)算研究.pdf

1、曲軸是柴油機(jī)中的重要組成部分，其振動(dòng)是引發(fā)內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)的重要因素，它的性能直接影響著柴油機(jī)的可靠性和壽命。近年來，隨著各種新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的可靠性和動(dòng)力性要求越來越高，已有的曲軸軸系振動(dòng)分析方法越來越難以完全滿足內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的要求。因此，對(duì)曲軸軸系振動(dòng)問題的更精確、更全面的研究顯得非常重要。
　　 本文以某一小型柴油機(jī)曲軸系為研究對(duì)象，模態(tài)分析理論為基礎(chǔ)，分別對(duì)曲軸系在自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的多種情況進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。結(jié)合試驗(yàn)?zāi)?/p>

2、態(tài)分析的結(jié)果，探討曲軸系各種動(dòng)態(tài)特性仿真建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)。并在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對(duì)聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度、負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和活塞連桿與曲柄銷等接觸處的潤滑情況等因素對(duì)曲軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響進(jìn)行了研究。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 首先，對(duì)某一小型柴油機(jī)的曲軸軸系在自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的多種情形進(jìn)行模態(tài)敲擊試驗(yàn)，并對(duì)其進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別。將自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下各種情形的模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。通過對(duì)比分析得出飛輪對(duì)曲軸的模態(tài)

3、影響較大；主軸承及其潤滑油膜的約束支撐剛度對(duì)曲軸的彎曲和縱向振動(dòng)影響較大，對(duì)曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)影響較小。因此可通過對(duì)自由狀態(tài)下帶飛輪、皮帶輪及活塞連桿曲軸的模態(tài)試驗(yàn)來獲得運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)特性。
　　 其次，以柴油機(jī)曲軸系實(shí)物為原型，在三維建模軟件Pro/Engineer中建立曲軸系的三維實(shí)體模型；同時(shí)，將曲軸系實(shí)體模型導(dǎo)入有限元軟件ANSYS中建立其自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的多種動(dòng)態(tài)特性仿真計(jì)算有限元模型，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算模態(tài)