新型擺式二沖程微型內燃機柔性動力學仿真分析.pdf

1、柔性多體系統(tǒng)是由多個剛體和柔性體相互連接而組成的系統(tǒng),在人們生產生活中應用廣泛。隨著高速機械、機器人和航天結構的發(fā)展,對包含整體運動和彈性變形的柔性多體系統(tǒng)的研究越來越重要。本論文的中心內容是結合有限元分析軟件ANSYS與ADAMS仿真軟件各自的優(yōu)點,對微型擺式發(fā)動機的結構采取了柔性動力學仿真分析、研究。并對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了恰當、合理的分析?；谀B(tài)疊加法和結構動力學中的約束模態(tài)綜合法,利用帶乘子的拉格朗日方程建立了動力學方程,為剛柔

2、耦合分析提供了理論基礎。從數學的角度上解釋了“由ANSYS模態(tài)分析得到ADAMS的柔性體矩陣”的合理性。對其進行模態(tài)分析,從分析結果得到中心擺的固有頻率及振型。其第一階固有頻率為14394Hz,遠大于工作頻率,能有效的避開共振區(qū)域。對模型進行簡化,并提高單元的精度。優(yōu)化中性文件,提高了ADAMS的仿真速度。比較“新型擺式二沖程微型擺式發(fā)動機”剛柔耦合仿真的位移曲線、速度與加速度曲線,剛柔耦合和剛性仿真的位移曲線比較吻合,驗證了最初以剛性

3、設計為出發(fā)點的運動精度符合設計要求。由ANSYS瞬態(tài)動力分析確定載荷隨時間變化時,結構的響應。瞬態(tài)動力分析的輸入ADAMS中求出的大小和方向隨時間變化的接觸反力。得到的輸出數據是隨時間變化的位移量和其它的導出量,驗證了結構的穩(wěn)定性。本課題在建立機構柔性多體運動學與動力學數理模型的基礎上,求得了微型二沖程擺式內燃機的機構剛柔耦合多體系統(tǒng)的模態(tài)特征與穩(wěn)定性特征。分析結果對微型擺式內燃機結構動態(tài)特性預測乃至結構的開發(fā)設計,均具有重要的指導意義