一、4102BZQ柴油机曲轴扭振特性研究(论文文献综述)
宗玉成[1](2019)在《多缸柴油机曲轴—机体耦合振动研究》文中进行了进一步梳理柴油机作为主要动力源,在建筑、汽车及船舶等领域被广泛应用。随着柴油机制造技术的不断提高,对于振动与噪声方面的要求日趋严格。作为柴油机动力系统的核心部件,曲轴同时受到气缸压力和曲柄连杆机构惯性力的作用,并将载荷通过主轴承传递至机体,引起机体振动。因此,考虑曲轴运动件与机体固定件的耦合作用对分析柴油机的振动噪声尤为重要。本文以多缸柴油机为研究对象,根据柴油机实际结构建立含有气缸、空冷器、进排气系统和油底壳等主要部件的有限元模型并进行模态分析,获取安装状态下整机固有特性参数并分析曲轴-机体的耦合作用对整机固有频率及振型的影响;分别建立曲柄连杆机构刚体模型和考虑曲轴弹性变形的刚柔耦合模型并进行动力学分析,结果表明:由于曲轴在运动过程中存在弹性变形,致使曲柄连杆机构产生了附加不平衡力,导致曲柄连杆机构负荷增加;在此基础上,根据各载荷的实际作用位置,将两种模型产生的载荷分别加载至柴油机机体相应位置并进行瞬态振动分析,将仿真结果与实验测量值进行对比发现,刚柔耦合模型产生激励引起的机体振动更加贴近实验测量值。接着运用边界元法建立整机的声学仿真模型,将机体表面节点位移作为输入条件,获取距机体表面一米处的辐射噪声,发现刚柔耦合模型产生激励引起的机体辐射噪声更大;以此为基础,在曲轴弹性变形条件下,把曲柄连杆机构产生的激励作为力源,比较其引起机体模型振动噪声和曲轴-机体耦合模型振动噪声的大小,发现曲轴-机体耦合模型下振动及辐射噪声稍低。结合曲轴-机体耦合模型振动噪声的分析结果,将曲柄连杆机构刚柔耦合模型产生的激励力拆分为气缸压力和曲柄连杆机构惯性力,分别计算单一激励作用下曲轴-机体耦合模型的振动烈度及对于整机振动的贡献度,计算结果表明:气缸压力为引起整机振动的主要激励,在该型柴油机振动噪声计算时可以忽略曲柄连杆机构惯性力的作用;为研究曲轴平衡性能对曲轴-机体耦合模型振动噪声的影响,分析了不同发火顺序下柴油机整机的振动及辐射噪声,研究发现:曲轴平衡性能好坏对柴油机局部位置产生的振动噪声影响较大,但对于整机的平均振动烈度和辐射噪声影响较小。本文分析结果可为船用多缸柴油机的减振降噪技术提供理论支撑。
墨海波[2](2016)在《柴油机曲轴减重孔对曲轴动态特性的影响》文中研究说明曲轴是发动机中结构最复杂、承受载荷最大、成本极高的核心零件,它的质量直接影响着柴油机的整体性能。曲轴在工作中承受着来自活塞连杆传递的周期性变化的扭矩作用,会产生扭转强迫振动,当外界激励频率和曲轴的自振频率接近或者相同时,就会发生共振现象。共振会使曲轴动力特性突变,扭振幅度剧增,加大曲轴承受的附加应力,产生噪音,加速曲轴齿轮的磨损,影响气门定时和供油提前角,严重影响发动机的耐久性能。曲轴减重孔的增设,可以减轻曲轴重量,降低过渡圆角处的应力集中,改善曲轴模态及连杆负荷。研究减重孔对曲轴特性的影响规律,对曲轴结构的改进与优化具有重要意义。本文以东风CY4102BZQ型号车用柴油机曲轴为研究对象进行了以下研究工作:(1)根据曲轴的实际尺寸参数,用Solidworks软件建立曲轴及轴瓦和轴承座的三维实体模型,将模型导入到workbench中,研究单元类型和尺寸对网格质量和网格收敛性的影响,设置适当的单元类型和单元尺寸,得到曲轴的有限元模型;(2)分别对不同尺寸减重孔的曲轴进行曲轴自由模态分析和约束模态分析,得到曲轴模态随减重孔尺寸的变化规律;(3)分析曲轴载荷,对曲轴施加适当的边界条件,对不同尺寸减重孔的曲轴进行强度分析和刚度分析,得到不同减重孔尺寸对曲轴应力和刚度的影响规律。通过对曲轴减重孔的研究,综合对比各模型的模态、强度和刚度,选取25mm来设定曲轴减重孔直径,实现曲轴减重4.65%。
薛爽[3](2014)在《某增压中冷柴油机正时齿轮驱动系动力学特性影响因素研究》文中进行了进一步梳理正时驱动机构是内燃机重要的转递机构,控制着配气机构、喷油泵以及液压油泵等装置的正时,是内燃机正常工作的重要保证。随着内燃机强化指标的不断提高和工作条件日益恶劣,加剧了正时驱动机构受到的冲击与振动,对正时驱动机构提出了更高的要求。通过对正时驱动机构的动力学分析,可以预测正时驱动机构的工作特性,进而为正时驱动机构的优化提供理论依据。以某挖掘机用四缸增压中冷柴油机为研究对象,结合齿轮啮合理论与多体动力学理论,在综合考虑了齿轮的平均啮合刚度、背隙阻尼、曲轴转速波动、液压油泵与喷油泵齿轮负载、齿轮轴段轴承刚度与配气机构负载等边界条件的前提下,研究了正时齿轮系的齿轮啮合状态、传递的平稳性与啮合冲击力随曲轴转角的变化。在液压油泵对外输出扭矩与不输出扭矩的两个工况下,分别进行了曲轴转速波动、液压油泵负载与齿侧间隙等因素对正时齿轮系动力学特性的影响研究。研究结果表明:(1)在液压油泵无负载转矩输出的情况下,随着柴油机转速的升高,齿轮系中各个齿轮的扭振状况不断加剧,各个齿轮都明显呈现出冲击状态。柴油机转速从1000r/min到3000r/min时,齿轮系平均啮合力增大了3倍左右。(2)在液压油泵无负载转矩输出的情况下,曲轴转速波动与齿侧间隙的增加都对齿轮的冲击力与齿轮扭振产生影响,但曲轴转速波动是导致正时齿轮系产生较高冲击力与扭振的主要原因。曲轴转速波动的谐次激励,使齿轮在啮合时产生了较大的冲击。柴油机加装曲轴减振器后,在3000r/min的曲轴的转速波动最大幅值下降了45%左右,齿轮啮合冲击力平均下降了50%左右,而且齿轮的冲击状态与传递的平稳性得到了很大的改善。(3)液压油泵对外输出扭矩的工况下,随着液压油泵齿轮稳定负载的增加,齿轮系中各个齿轮产生了偏振的现象,但振动幅值变小,齿轮的啮合趋于单边啮合状态而产生驱动侧高承载的现象,而且曲轴转速波动与齿轮间隙的增加对正时齿轮系啮合力的影响逐渐降低。
李一民[4](2012)在《曲轴及正时系动力学特性对发动机NVH性能影响研究》文中提出曲柄连杆机构及正时系统的设计及布置对发动机的NVH性能有着至关重要的影响。本文针对曲轴、连杆及不同正时系统的动力学问题建立了运动系激励特征同结构振动响应的关系,对曲轴系与正时系耦合动力学特性对发动机NVH性能影响的规律进行了深入细致的理论分析与实验研究。对曲轴连杆系统的动力学特性及其结构动态强度问题进行了深入系统的研究。建立了曲轴扭振多弹性体动力学分析模型,并通过曲轴扭振实验对仿真模型进行了校核;利用现代数字仿真分析技术研究了曲轴圆角的动态应力,并与传统的曲轴强度计算方法及疲劳实验结果进行了比较,证实了现代仿真分析技术的可靠性和精确性;分析了连杆结构的动态响应特性,证明了连杆本身对激励的动力学放大作用在工程计算中是可以忽略的;研究了连杆大头的弹性流体润滑特性,结合有限元非线性接触算法,完成了连杆在不同工况下动态强度的预测;通过仿真分析的方法研究了扭振激励与发动机结构动态特性的频率耦合关系,指出优化曲轴扭振可以降低激励与响应的耦合作用,并通过相关的实验验证了仿真分析的结果。对链传动、齿轮传动及同步带传动等正时系的动力学特性及NVH特性进行了深入细致的研究。分析了正时系与曲轴的耦合作用,以及不同正时系对发动机结构件尤其是前端正时罩振动响应的作用;应用多刚性体动力学建模方法,将正时系离散成多质点,分析与比较了某汽油机静音链与套筒链的动力学差异,仿真与声学实验均表明静音链对于多边形效应有明显的衰减作用;分析了某柴油机正时齿轮传动的啮合冲击激励,通过比较考虑与不考虑曲轴转速波动以及是否安装扭振减振器等不同工况下的齿轮啮合特征,证明了齿轮罩振动的衰减可以通过优化齿轮系动力学来实现;基于不同的数值运算方法完成了曲轴与同步带正时系动力学的联合仿真,指出了皮带内力对曲轴扭振、强度以及主轴承润滑存在不同程度的影响;应用CAD与CAE相结合的手段,在同一台柴油机上虚拟设计了不同的正时系,并在相同的工况及边界条件下,计算并比较了正时罩振动响应的不同结果,通过从仿真预测技术揭示了采用齿轮作为正时传动的发动机前端噪声较大的原因。本文系统地研究了发动机运动系激励与结构振动响应的关系,拓展了数字化设计方法在发动机结构设计与分析方面的应用,取得了一系列具有工程应用价值的新结论与成果,为发动机的设计与开发提供了重要参考依据。
周晓蓉[5](2012)在《发动机—发电机系统轴系机电耦合动力学研究》文中进行了进一步梳理发动机—发电机系统广泛应用于混合动力车辆、工程机械和柴油发电机组,其振动问题一直是影响动力装置的工作可靠稳定性和噪声控制的主要因素之一。在实际运行过程中,发动机—发电机系统轴系在电磁参数激励,气体爆发压力,活塞连杆往复惯性力和自激惯性激励等的联合作用,不仅产生复杂的非线性振动现象,还存在着复杂的机电耦合关系。为了全面研究发动机—发电机系统轴系的动态性能,分析轴系的耦合振动问题,有必要将发动机和发电机作为一个系统进行研究。本文的研究目的就是根据轴系的结构特点,从机电耦合的角度,研究发动机—发电机系统轴系在各种内部激励和外部激励作用下的动力特性和振动规律,为系统的设计、优化以及减噪等提供更符合实际的理论依据。主要内容包括:利用有限单元法建立发动机—发电机系统轴系非线性机电耦合动力学模型。首先,根据发动机曲轴系统的结构特点,将轴系简化为质量沿轴线连续分布的阶梯轴分布参数力学模型,在综合考虑曲轴扭振轴和横振的基础上,建立曲轴单元运动微分方程;其次,以发电机转子振动位移为节点位移,考虑发电机转子振动偏心时不均匀气隙磁场能量变化,建立发电机单元;最后,在这两个单元的基础上,基于有限元法建立发动机—发电机系统轴系的非线性动态模型。该非线性运动微分方程揭示了发动机—发电机系统轴系结构参数、电磁参数与其动态性能之间的关系,为进一步研究轴系的电磁参数、结构参数与其动态性能之间的内在联系奠定基础。利用多尺度法研究发动机—发电机发动机—发电机系统轴系发生参、强的共振条件及其耦合机理。研究结果表明:发动机—发电机系统轴系存在电磁参数激励和外激励;系统产生非线性参激振动的主要原因是发动机—发电机系统轴系受到非线性的电磁参数激励;在电磁参数激励、气体爆发压力、往复惯性力和自激惯性激励联合作用下系统将产生参激振动和强迫振动相耦合的现象。利用多尺度法对发动机—发电机系统轴系非线性动态方程进行求解,得到发动机—发电机系统轴系非线性动态方程的一次近似解。某具体在相同的工作状态和条件下,其仿真计算结果和试验测试结果基本一致,这说明轴系机电耦合动态模型及计算是正确、可靠的。研究了发动机—发电机系统轴系在电磁参数激励、气体爆发压力、往复惯性力和自激惯性力作用下的主共振、次谐共振、组合共振、超谐共振和多重共振的条件,和具体频率因子和条件下的共振分析以及系统运动稳定性等问题。采用多尺度法系统地研究发动机—发电机系统轴系在电磁参数激励、气体爆发压力、运动组件往复惯性力和自激惯性力作用下的主共振、次谐共振、组合共振、超谐共振和多重共振的条件;系统在电磁参数激励作用下的主共振和次谐共振;在自激惯性力、往复惯性力和气体爆发压力共同作用下的组合共振;在自激惯性力作用下的超谐共振;以及在电磁参数激励、往复惯性力和自激惯性力共同作用下的多重共振及其运动稳定性问题。利用能有效测试发动机—发电机系统轴系动态响应的动力装置,在广西玉柴进行相关的试验研究,验证本文理论研究的正确性。
赵建立[6](2012)在《大功率长冲程柴油机曲轴强度计算研究》文中提出曲轴是发动机中最主要的零件之一,具有造价高、结构复杂、加工制造困难、受力状态复杂和承受的载荷大等特点,它的性能优劣直接影响到发动机的可靠性与寿命。在曲轴沿轴线方向上形状复杂的前提下,往复运动质量惯性力和力矩的作用使曲轴内部所受的应力分布很不均匀,尤其在过渡圆角附近存在着严重的应力集中现象;另外曲轴的轴承润滑对保证曲轴的工作可靠性及输出功率也有着重要的影响。本文使用有限元法和曲轴单拐应力试验相结合、有限元法和多体动力学分析相结合的方法对某型大功率长冲程柴油机曲轴轴系进行力学分析。其主要研究内容为:首先,使用ANSYS有限元软件对曲轴进行瞬态动力学分析,得出了曲轴工作时各部分的应力、应变,并校核了曲轴的疲劳强度;其次,对曲轴单拐进行静力压缩试验,通过得到的曲轴危险点在各压力的作用下的应变情况,计算出各测点的应力值,并与ANSYS的计算值相对比,得出两种方法所得的曲轴圆角受力趋势相符合的结果;最后,运用多体动力学软件Excite对曲轴的一个工作周期进行的仿真,得出曲轴整体扭振情况良好、各曲柄臂受力均匀、各主轴承最小油膜厚度和最大油膜压力也在允许值范围内的结论。本文分析了曲轴的性能,并对曲轴单拐进行了应力—应变测试试验,对今后的柴油机曲轴的计算、优化设计提供了一定的参考数据。
薛继凯[7](2011)在《基于有限元和多体动力学的柴油机曲轴系仿真分析》文中研究说明曲轴是柴油机重要的部件,对曲轴进行仿真分析计算有着重要的意义。在计算机上运用多体动力学仿真分析曲轴的轴系具有很好的计算结果,是内燃机设计的发展方向。它不仅能够对曲轴进行优化与改性,还能分析曲轴的动应力等,对于曲轴强度的校核等也有很好的应用。本文以某12V机车柴油机曲轴为研究对象对曲轴轴系进行动力学仿真分析,分析的方法是运用AVL-EXCITE动力学法与有限元法相结合的方法。首先建立曲轴,主轴承等关键部件的有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,导入多体动力学分析软件。再在动力学软件中建立轴系非线性多体动力学模型,输入相应的参数后进行仿真分析。最后在有限元软件中将多体动力学结果恢复到有限元模型,进行一个工作循环下的曲轴动应力分析,最后校核其疲劳强度。在动力学的分析中对内燃机实际工作情况进行模拟,通过对曲轴在一个工作循环的仿真不仅可以得到其动力响应特性,还能够进行主轴承载荷分析,分析得到各主轴承力、曲柄销力,轴心轨迹等,再通过应力恢复得到曲轴瞬态应力分布,找到危险截面,校核强度。另外通过扭振的仿真计算得到轴系的固有频率、自由端扭振振幅等。在传统的计算方法中边界条件的复杂性与不够精确性困扰了很多设计工作者,而本文所采用的有限元与多体动力学相结合的方法就很好的避开了这些难题,大幅度提高了柴油机轴系在动态载荷作用下各零部件的响应分析的精度,对以后柴油机曲轴的设计和校核等具有指导意义。
李晓峰[8](2011)在《1.5T汽油机轴系模态与扭振试验分析》文中研究指明曲轴轴系是发动机的重要组成部分,保证轴系的可靠工作是发动机设计中必须考虑的问题。由于曲轴受周期性变化的力和力矩作用,容易产生曲轴的扭转振动。这种振动对发动机的影响很大,可能导致发动机的噪声增加,工作恶化,严重的振动可能造成曲轴的破坏。因此,在发动机设计时要考虑曲轴轴系的扭振特性。本文的工作内容是以某企业开发的1.5T四缸汽油发动机为研究对象,对其进行曲轴轴系模态分析及扭转振动试验。了解该发动机的扭转振动特性,分析并对比与其相匹配的三种TVD的扭转振动。本文综合运用Pro/E、HyperMesh、Ansys软件,对该曲轴轴系进行有限元计算模态分析。运用Pro/E软件创建三维实体模型。由于曲轴的结构复杂,对其进行了简化处理,删除了部分小特征。这样可以减少在HyperMesh软件中的工作量。把三维实体导入Hypermesh软件中可直接使用六面体和四面体单元对实体进行划分。并对划分好的单元进行属性和材料的定义。将结果导入Ansys中进行自由模态的计算分析。得到曲轴及轴系的固有频率和振型。本文的重点是对发动机进行扭转振动试验。试验使用LMS振动噪声测量设备,针对三种减振方案,完成了转速跟踪和定转速两个方面的六次测量。通过试验分析,该发动机二阶和四阶引起的振动较大,其中二阶占主导地位,振幅更大些。二阶引起的振动随转速增加而减小。四阶在高速区存在最大值。试验的三种减振方案中,第三种方案减振效果较好,能减小各阶次引起的振动,对四阶效果尤为明显。本文是基于与企业合作的项目进行的研究。以试验为主要内容,目的是了解该发动机的扭振特性,在三种已有方案中选择最佳的减振方案。本文论述了发动机扭转振动的基础知识、扭振试验的测量和分析原理及试验的整个过程,具有一定的工程实用价值。
杨斌,俞水良,林琦,陈汝珍[9](2011)在《6135柴油机轴系扭振与减振研究》文中提出针对装有硅油-橡胶减震器的某6135柴油机曲轴轴系强烈扭振现象,对扭振减震器结构重新进行了设计。通过比较四种减震方案,选取最优化的一种方案进行了减震效果分析计算,并与实验结果进行比较。改进后的减震器明显降低了曲轴扭振主要谐次的共振振幅以及轴段应力,并且降低了噪音,提升了柴油机曲轴轴系运转的可靠性。
徐孝军[10](2011)在《某型柴油机曲轴系统动态特性分析》文中认为曲轴是柴油机受力最复杂的零部件之一,在周期性变化的气体压力、运动质量惯性力及其力矩的作用下,其内部产生迅速变化的拉、压、弯、扭交变应力;由于曲轴的形状复杂,所以在主轴颈、曲柄销与曲柄臂接触的圆角部位存在着严重的应力集中现象;另外曲轴的轴承润滑对保证曲轴的工作可靠性及输出功率也有着重要的影响。本文运用有限元和多体动力学仿真相结合的方法,对某型多缸柴油机曲轴轴系进行动力学分析仿真,其主要研究内容为:首先通过有限元分析软件ANSYS对曲轴进行瞬态动力学分析,由此得到了曲轴工作过程中各部分的应力、应变,并校核了曲轴的疲劳强度,经计算安全系数大于给定最小值;然后运用多体动力学软件Excite建立了合理的柴油机曲轴轴系多体动力学模型,通过完成一个工作周期内的仿真,得到了曲轴在实际工作中整体扭振情况良好,各曲柄臂受力也较均匀,各主轴承最小油膜厚度和最大油膜压力也在允许值范围内。并且对不同载荷工况下、不同润滑油温度工况下及不同轴承间隙工况下工作的轴承进行计算分析,得到了油膜压力与油膜厚度在不同工况下的变化规律。为在微机上精确地分析曲轴的动态响应,进行曲轴的创新设计,改型设计及优化设计提供了一定的技术保证。
二、4102BZQ柴油机曲轴扭振特性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、4102BZQ柴油机曲轴扭振特性研究(论文提纲范文)
(1)多缸柴油机曲轴—机体耦合振动研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 曲柄连杆机构动力学研究现状 |
1.2.2 柴油机机体振动研究现状 |
1.2.3 曲轴-机体耦合振动研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 理论基础 |
2.1 质点力系法 |
2.1.1 运动规律分析 |
2.1.2 受力分析 |
2.2 曲轴平衡性分析 |
2.3 模态分析原理 |
2.4 多体动力学分析 |
2.4.1 多刚体动力学方程 |
2.4.2 多柔体动力学方程 |
2.5 柴油机振动噪声计算方法 |
2.6 本章小结 |
第3章 曲轴-机体耦合模型振动固有特性分析 |
3.1 自由模态分析 |
3.1.1 机体模态分析 |
3.1.2 曲轴-机体耦合模态分析 |
3.2 安装模态分析 |
3.2.1 机体模态分析 |
3.2.2 曲轴-机体耦合模态分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 考虑曲轴弹性对轴颈动态负荷的影响研究 |
4.1 曲轴动力学模型的建立研究 |
4.1.1 TBD620V16型柴油机主要参数 |
4.1.2 刚性曲轴动力学模型建立 |
4.1.3 考虑曲轴弹性下动力学模型建立 |
4.2 单位曲柄连杆机构刚柔耦合模型建立与动力学特性分析 |
4.2.1 活塞运动特性分析 |
4.2.2 曲柄连杆机构受力分析 |
4.2.3 单位曲柄连杆机构刚柔耦合模型动力学分析 |
4.3 曲轴弹性对多缸机轴颈动力学特性的影响研究 |
4.3.1 刚体动力学条件下的主轴颈受力分析 |
4.3.2 曲轴弹性对轴颈动力学特性的影响规律研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 曲轴-机体的振动噪声特性及参数对振动噪声影响 |
5.1 机体振动噪声特性研究 |
5.1.1 机体振动烈度 |
5.1.2 机体辐射噪声 |
5.2 曲轴-机体结构的耦合振动噪声特性分析 |
5.2.1 考虑曲轴-机体耦合作用下整机振动烈度 |
5.2.2 考虑曲轴-机体耦合作用下整机辐射噪声 |
5.2.3 主轴颈与轴孔变形的干涉情况研究 |
5.3 惯性力与气缸压力对曲轴-机体辐射噪声的贡献量研究 |
5.3.1 不同激励作用下曲轴-机体振动烈度 |
5.3.2 不同激励作用下曲轴-机体辐射噪声 |
5.4 发火顺序对曲轴-机体结构振动噪声的影响 |
5.4.1 曲轴-机体结构振动烈度 |
5.4.2 曲轴-机体结构辐射噪声 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(2)柴油机曲轴减重孔对曲轴动态特性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 论文研究的背景与意义 |
1.1.1 选题依据和背景情况 |
1.1.2 选题的意义 |
1.2 曲轴振动的类型和危害 |
1.2.1 扭转振动 |
1.2.2 纵向振动 |
1.2.3 横向振动 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 曲轴减重孔的国内外研究现状 |
1.3.2 模态分析的国内外研究现状 |
1.4 论文研究的主要内容 |
2.模态分析理论 |
2.1 计算模态分析 |
2.1.1 模态方程 |
2.1.2 主振型的正交性 |
2.1.3 主振型的正则化 |
2.1.4 多自由度振动方程的耦合与解耦 |
2.1.5 特征值问题 |
2.2 实验模态分析 |
2.3 有限元模态分析 |
2.3.1 有限元分析基本步骤 |
2.3.2 有限元分析精度的影响 |
2.3.3 有限元模态分析步骤 |
2.4 本章小结 |
3.曲轴模型的建立 |
3.1 三维模型的建立 |
3.1.1 曲轴的基本参数 |
3.1.2 建立三维模型 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.2.1 网格的质量 |
3.2.2 曲轴材料属性的设置 |
3.2.3 曲轴网格的划分 |
3.3 本章小结 |
4.曲轴模态分析 |
4.1 自由模态分析 |
4.2 减重孔尺寸对曲轴自由模态的影响 |
4.3 约束模态分析 |
4.3.1 建立边界条件 |
4.3.2 约束模态分析结果 |
4.4 减重孔尺寸对曲轴约束模态的影响 |
4.5 本章小结 |
5.曲轴强度分析 |
5.1 曲轴受力分析 |
5.2 边界条件的施加 |
5.2.1 约束边界条件的施加 |
5.2.2 接触边界条件的施加 |
5.2.3 载荷边界条件的施加 |
5.3 曲轴强度分析 |
5.4 减重孔尺寸对曲轴应力的影响 |
5.5 曲轴刚度分析 |
5.5.1 曲轴弯曲刚度分析 |
5.5.2 曲轴扭转刚度分析 |
5.6 本章小结 |
6.曲轴优化 |
6.1 曲轴模态对比 |
6.2 曲轴强度对比 |
6.3 曲轴刚度对比 |
6.4 曲轴优化结果 |
6.5 本章小结 |
7.总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(3)某增压中冷柴油机正时齿轮驱动系动力学特性影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的意义和目的 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 齿轮动力学特性国内外研究现 |
1.2.2 正时齿轮系动力学影响因素研究 |
1.3 研究内容与技术流程 |
第二章 正时驱动系统动力学模型的建立 |
2.1 齿轮动力学原理 |
2.1.1 齿轮啮合理论 |
2.1.2 齿轮传动中啮合冲击产生机理 |
2.2 正时齿轮啮合模型的建立 |
2.2.1 齿轮系参数 |
2.2.2 齿轮动力学模型的建立 |
2.3 配气机构与正时齿轮系动力学耦合模型的建立 |
2.3.1 配气机构运动学模型建立 |
2.3.2 配气机构动力学模型的建立 |
2.3.3 模型中参数的设置 |
2.3.4 耦合模型建立 |
2.4 曲轴转速波动计算 |
2.4.1 集中质量模型的曲轴动力学理论 |
2.4.2 曲轴转速波动计算 |
2.4.3 曲轴转速波动测试 |
2.5 液压油泵齿轮负载计算 |
2.5.1 液压油泵齿轮负载计算公式 |
2.5.2 液压油泵负载计算 |
2.6 小结 |
第三章 正时齿轮驱动系动力学分析 |
3.1 齿轮啮合状态及其平稳性分析 |
3.1.1 齿轮扭转角位移结果分析 |
3.1.2 齿轮啮合面相对间隙结果分析 |
3.2 齿轮系啮合冲击力分析 |
3.3 齿轮啮合冲击力频谱分析 |
3.4 小结 |
第四章 正时齿轮驱动系动力学影响因素研究 |
4.1 曲轴转速波动对正时齿轮系动力学特性影响研究 |
4.1.1 曲轴转速波动对齿轮动力学特性 |
4.1.2 扭转减振器对齿轮动力学特性的影响 |
4.1.3 齿轮冲击力频谱分析 |
4.2 液压油泵齿轮负载对正时齿轮系动力学影响 |
4.2.1 液压油泵不同负载对正时齿轮的影响 |
4.2.2 考虑液压泵负载与曲轴转速波动耦合作用影响分析 |
4.3 齿侧间隙的影响因素研究 |
4.3.1 齿侧间隙对齿轮扭振影响分析 |
4.3.2 齿侧间隙对齿轮啮合力影响 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间参与项目及论文发表 |
附录Ⅰ 发表论文 |
附录Ⅱ 参加项目 |
(4)曲轴及正时系动力学特性对发动机NVH性能影响研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 论文研究背景 |
1.1.2 论文研究问题概述及研究意义 |
1.2 发动机运动系与结构振动响应的研究现状 |
1.2.1 曲轴扭振分析研究进展 |
1.2.2 曲轴强度分析研究进展 |
1.2.3 连杆动态特性及强度研究 |
1.2.4 曲轴扭振及发动机结构振动关系研究 |
1.2.5 正时齿轮及链传动动力学特性研究 |
1.2.6 发动机曲轴系及正时系联合仿真分析 |
1.2.7 正时系载荷对发动机前端NVH性能的影响 |
1.3 论文研究内容及结构 |
2 曲轴连杆的弹性体动力学特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 弹性多体动力学方法 |
2.2.1 弹性多体动力学方程 |
2.2.2 有限元子结构与模态综合方法 |
2.3 发动机多体动力学建模 |
2.3.1 发动机部件弹性体有限元建模 |
2.3.2 多弹性体间的非线性连接副 |
2.3.3 动力学分析的边界条件 |
2.4 曲轴扭振计算与实验分析 |
2.4.1 曲轴自由端的扭转振动 |
2.4.2 扭振试验验证 |
2.5 曲轴的动态应力分析 |
2.5.1 曲轴强度传统计算方法 |
2.5.2 曲轴强度的瞬态响应分析算法 |
2.5.3 曲轴圆角动态应力分析 |
2.5.4 曲轴疲劳强度分析 |
2.5.5 曲轴疲劳强度试验 |
2.5.6 对比分析结果 |
2.6 连杆动态特性分析 |
2.6.1 连杆有限元模型 |
2.6.2 连杆模态分析 |
2.7 连杆大头轴承液力润滑分析 |
2.7.1 连杆多体动力学模型 |
2.7.2 滑动轴承弹性流体动力学(EHD)分析 |
2.7.3 连杆大头轴承EHD结果分析 |
2.8 连杆强度与疲劳 |
2.8.1 连杆杆身动态强度分析 |
2.8.2 连杆装配应力计算 |
2.8.3 考虑油膜润滑的连杆强度分析 |
2.8.4 与连杆强度传统计算方法的比较 |
2.9 小结 |
3 轴系振动与机体NVH性能关系的仿真与试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 曲轴扭振与附加作用力的数学关系 |
3.2.1 扭振引起的附加作用力与力矩(单个气缸) |
3.2.2 扭振引起的附加作用力与力矩(整台内燃机) |
3.3 机体结构动态特性的理论与实验模态分析 |
3.3.1 机体缸盖合成结构有限元模态分析 |
3.3.2 整机结构的实验模态分析 |
3.3.3 测点与激励方式 |
3.3.4 某四缸柴油机的实验模态分析 |
3.3.5 模态实验与模态计算对比 |
3.4 曲轴扭振与机体NVH性能的仿真与实验研究 |
3.4.1 仿真模型的建立 |
3.4.2 扭振临界转速处的机体振动响应 |
3.4.3 改善扭振对整机振动噪声的影响 |
3.5 小结 |
4 发动机链传动正时系动力学分析 |
4.1 引言 |
4.2 链传动的啮合特性 |
4.2.1 链传动的运动不均匀性 |
4.2.2 链传动的动载荷 |
4.3 链传动的动力学建模 |
4.3.1 多刚体系统动力学控制方程 |
4.3.2 链系统 |
4.3.3 刚度阻尼处理 |
4.3.4 模型边界条件 |
4.4 计算结果分析 |
4.4.1 链节的旋转速度 |
4.4.2 链条内拉力与各接触力 |
4.4.3 张紧器受力及频谱分析 |
4.4.4 进气凸轮轴链轮转速波动 |
4.5 齿形链与套筒链的动力学差异 |
4.6 发动机前端声压测试 |
4.7 小结 |
5 发动机齿轮传动正时系动力学分析 |
5.1 引言 |
5.2 齿轮系多体动力学仿真模型 |
5.2.1 齿轮啮合动力学原理 |
5.2.2 参数化动力学模型的建立 |
5.3 齿轮动力学结果分析 |
5.3.1 齿轮动态啮合结果分析 |
5.3.2 不考虑曲轴转速波动时的对比 |
5.3.3 侧隙大小的敏感性分析 |
5.3.4 凸轮轴扭角位移的实验与仿真对比 |
5.3.5 优化曲轴扭振改善齿轮系啮合冲击 |
5.4 齿轮传动与发动机前端声强试验 |
5.4.1 声强法原理 |
5.4.2 发动机前端声强测试 |
5.5 小结 |
6 发动机同步带正时系耦合动力学研究 |
6.1 引言 |
6.2 仿真模型的建立 |
6.2.1 研究对象及参数 |
6.2.2 同步带正时系多体动力学模型 |
6.3 计算结果分析 |
6.3.1 曲轴系动力学计算结果 |
6.3.2 同步带正时系动力学计算结果 |
6.4 曲轴与正时系动力学耦合分析 |
6.4.1 动力学联合仿真原理 |
6.4.2 耦合模型对曲轴动力学的影响 |
6.4.3 耦合模型对正时系动力学的影响 |
6.5 耦合动力学结果与扭振实验的对比 |
6.6 小结 |
7 不同正时系对发动机前端振动影响的仿真研究 |
7.1 引言 |
7.2 不同正时系的结构及布置 |
7.2.1 正时系统设计原则 |
7.2.2 正时皮带传动系 |
7.2.3 正时链条传动系 |
7.2.4 仿真分析边界条件 |
7.3 正时系动力学结果评估 |
7.3.1 正时皮带传动动力学结果评估 |
7.3.2 正时齿形链传动动力学结果评估 |
7.4 发动机前端振动响应 |
7.4.1 原齿轮正时系的发动机结构振动响应 |
7.4.2 不同正时系作用下发动机前端正时罩振动响应 |
7.5 小结 |
8 全文总结 |
8.1 研究成果和结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
教育经历 |
攻读博士期间发表的论文 |
攻读博士期间参与的科研项目 |
(5)发动机—发电机系统轴系机电耦合动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 论文的背景、理论意义和实践意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 发动机轴系动力学研究 |
1.2.2 发电机轴系动力学的研究 |
1.2.3 机电耦合动力学的研究 |
1.3 课题来源与本文的主要研究内容 |
2 发动机—发电机系统轴系动力学模型 |
2.1 引言 |
2.2 发动机曲轴力学模型 |
2.2.1 发动机曲轴的扭振力学模型 |
2.2.2 发动机曲轴的弯曲振动力学模型 |
2.2.3 发动机曲轴单元 |
2.3 发动机轴系振动的激励 |
2.3.1 气体爆发压力 |
2.3.2 活塞连杆组件往复惯性力 |
2.4 发电机单元 |
2.4.1 位移模式 |
2.4.2 单元势能 |
2.4.3 单元动能 |
2.4.4 发电机单元的运动微分方程 |
2.5 发动机—发电机系统轴系动态方程 |
2.6 小结 |
3 发动机—发电机系统轴系参激振动及其耦合机理 |
3.1 引言 |
3.2 发动机—发电机系统的自激惯性力 |
3.3 轴系参激振动 |
3.4 参激振动耦合机理 |
3.5 小结 |
4 发动机—发电机系统轴系非线性动态方程的求解 |
4.1 引言 |
4.2 多尺度法 |
4.3 系统动力学方程一次近似解的计算 |
4.3.1 组合共振分析 |
4.3.2 包含电磁参数激励频率因子的共振分析 |
4.4 实例分析 |
4.4.1 轴系弯曲共振分析 |
4.4.2 轴系扭转共振分析 |
4.5 小结 |
5 发动机—发电机系统轴系非线性动态特性分析 |
5.1 引言 |
5.2 轴系振动特性 |
5.2.1 次谐共振 |
5.2.2 主共振 |
5.2.3 组合共振 |
5.2.4 超谐共振 |
5.2.5 多重共振 |
5.3 系统运动稳定性分析 |
5.4 小结 |
6 发动机—发电机系统轴系动力学性能试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设备、方法和测试规范 |
6.2.1 试验设备 |
6.2.2 试验条件和方法 |
6.3 试验系统的参数 |
6.4 试验结果及分析 |
6.4.1 发动机—发电机轴系扭转振动分析 |
6.4.2 轴系非线性振动分析 |
6.4.3 试验误差分析 |
6.5 小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间发表的主要论文目录 |
附录2 攻读博士学位期间参与科研项目 |
附录3 主要符号表 |
(6)大功率长冲程柴油机曲轴强度计算研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 柴油机曲轴强度主要计算方法 |
1.3.1 柴油机曲轴强度计算主要采用的方法 |
1.3.2 柴油机曲轴主要的应力计算方法 |
1.4 多体动力学的发展进程 |
1.5 本文研究的主要内容、方法及意义 |
第二章 理论基础 |
2.1 ANSYS 有限元理论 |
2.2 AVL-EXCITE 仿真软件简介 |
2.3 多体系统动力学基本原理 |
2.4 AVL-EXCITE 轴系系统分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 曲轴静应力计算分析 |
3.1 曲轴的静应力计算分析 |
3.1.1 曲轴三维实体模型的建立 |
3.1.2 曲轴模型有限元网格的划分 |
3.1.3 有限元模型边界条件的确定 |
3.1.4 计算结果分析 |
3.2 疲劳强度校核 |
3.3 本章小结 |
第四章 曲轴单拐应力测试试验 |
4.1 曲轴应力测试试验的意义 |
4.2 试验的目的和要求 |
4.3 试验设备 |
4.3.1 WVW-2000 型电液伺服万能试验机 |
4.3.2 YE2538A 型程控静态电阻应变仪 |
4.3.3 应变片 |
4.3.4 曲轴单拐夹具设计 |
4.4 试验内容 |
4.4.1 试验准备工作 |
4.4.2 试验过程 |
4.5 试验结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 曲轴轴系多体动力学分析 |
5.1 曲轴轴系有限元模型的建立 |
5.1.1 三维模型的建立 |
5.1.2 有限元模型的建立 |
5.1.3 有限元模型的缩减 |
5.1.4 Excite 模型的建立 |
5.2 Excite 计算模型的数据输入 |
5.2.1 体单元的定义 |
5.2.2 连接单元的定义 |
5.3 计算结果分析 |
5.3.1 扭振结果分析 |
5.3.2 转速波动 |
5.3.3 轴承润滑分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(7)基于有限元和多体动力学的柴油机曲轴系仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 国内外的研究状况 |
1.3 本文研究的目的和方法 |
2 理论基础及相关软件介绍 |
2.1 多体动力学基本原理 |
2.2 Pro/E软件的介绍 |
2.3 AVL-EXCITE软件简介 |
2.4 有限元软件及其理论 |
3 曲轴轴系仿真模型的建立 |
3.1 曲轴轴系三维实体模型的建立 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.2.1 曲轴有限元模型的建立 |
3.2.2 主轴承壁有限元模型的建立 |
3.3 有限元模型的缩减 |
3.3.1 曲轴的模态缩减 |
3.3.2 主轴承壁的模态缩减 |
3.4 轴系多体动力学模型的建立 |
3.4.1 建立体单元 |
3.4.2 连接单元的定义 |
3.4.3 全局参数与外载荷数据的输入 |
3.5 设定计算任务并计算 |
4 曲轴轴系多体动力学仿真结果分析 |
4.1 主轴承的受力分析 |
4.2 曲柄销受力分析 |
4.3 曲轴节点的运动学分析 |
5 轴系的扭振分析 |
5.1 计算软件的介绍 |
5.2 扭振模型的建立 |
5.2 模型的数据输入 |
5.3 扭振结果分析 |
5.3.1 固有频率及临界转速 |
5.3.2 扭转模态 |
5.3.3 自由端扭振振幅 |
6 曲轴的瞬态动力学响应分析 |
6.1 数据恢复 |
6.2 应力恢复结果 |
6.3 曲轴疲劳强度校核 |
7 结论与展望 |
7.1 论文的结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(8)1.5T汽油机轴系模态与扭振试验分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题研究内容及技术路线 |
第二章 理论基础 |
2.1 扭转振动基础知识 |
2.2 所用软件介绍 |
第三章 模型创建与模态分析 |
3.1 概述 |
3.2 曲轴轴系模型建立 |
3.3 曲轴轴系的模态分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 扭振试验测试 |
4.1 概述 |
4.2 扭振试验测试原理 |
4.3 发动机扭振试验 |
4.4 本章小结 |
第五章 试验结果及分析 |
5.1 概述 |
5.2 试验测量结果及分析 |
5.3 结论 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
硕士期间发表论文 |
致谢 |
(10)某型柴油机曲轴系统动态特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容、方法及意义 |
1.4 本章小结 |
第2章 AVL-Designer软件对曲轴的计算分析 |
2.1 AVL-Designer软件计算模型的建立 |
2.1.1 AVL-Designer软件介绍 |
2.1.2 Designer轴承模块分析理论介绍 |
2.1.3 轴系扭振 |
2.2 AVL-Designer计算模型数据的输入 |
2.2.1 轴系全局数据的输入 |
2.2.2 外部载荷数据的输入 |
2.2.3 曲轴模型的定义 |
2.3 AVL-Designer曲轴计算结果分析 |
2.3.1 主轴承油膜润滑结果分析 |
2.3.2 曲轴应力结果分析 |
2.3.3 轴系扭振的计算结果分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 曲轴静应力计算分析 |
3.1 静应力计算分析 |
3.1.1 曲轴三维实体模型的建立 |
3.1.2 ANSYS有限元理论介绍 |
3.1.3 有限元网格的划分 |
3.1.4 边界条件的确定 |
3.1.5 计算结果分析 |
3.2 疲劳强度校核 |
3.3 本章小结 |
第4章 AVL-Excite软件对曲轴系统的计算分析 |
4.1 Excite仿真软件简介 |
4.2 多体系统动力学简介 |
4.3 曲轴轴系有限元模型的建立 |
4.3.1 三维模型的建立 |
4.3.2 有限元模型的建立 |
4.3.3 有限元模型的缩减 |
4.3.4 Excite模型的建立 |
4.4 Excite计算模型的数据输入 |
4.4.1 体单元的定义 |
4.4.2 连接单元的定义 |
4.5 计算结果分析 |
4.5.1 扭振结果分析 |
4.5.2 转速波动 |
4.5.3 曲臂受力分析 |
4.5.4 轴承受力、润滑分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 变工况主轴承润滑分析 |
5.1 变工况主轴承润滑分析 |
5.1.1 变工况变转速对轴承润滑影响分析 |
5.1.2 润滑油温度对轴承润滑影响分析 |
5.1.3 轴承间隙对轴承润滑影响分析 |
5.2 本章小结 |
第6章 计算结果的比较分析 |
6.1 Excite与Designer计算结果对比 |
6.1.1 轴承润滑结果对比 |
6.1.2 曲轴扭振结果对比 |
6.2 强度结果对比分析 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
四、4102BZQ柴油机曲轴扭振特性研究(论文参考文献)
- [1]多缸柴油机曲轴—机体耦合振动研究[D]. 宗玉成. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [2]柴油机曲轴减重孔对曲轴动态特性的影响[D]. 墨海波. 中北大学, 2016(08)
- [3]某增压中冷柴油机正时齿轮驱动系动力学特性影响因素研究[D]. 薛爽. 昆明理工大学, 2014(01)
- [4]曲轴及正时系动力学特性对发动机NVH性能影响研究[D]. 李一民. 浙江大学, 2012(08)
- [5]发动机—发电机系统轴系机电耦合动力学研究[D]. 周晓蓉. 广西大学, 2012(01)
- [6]大功率长冲程柴油机曲轴强度计算研究[D]. 赵建立. 哈尔滨工程大学, 2012(07)
- [7]基于有限元和多体动力学的柴油机曲轴系仿真分析[D]. 薛继凯. 大连理工大学, 2011(09)
- [8]1.5T汽油机轴系模态与扭振试验分析[D]. 李晓峰. 吉林大学, 2011(09)
- [9]6135柴油机轴系扭振与减振研究[J]. 杨斌,俞水良,林琦,陈汝珍. 机电工程技术, 2011(03)
- [10]某型柴油机曲轴系统动态特性分析[D]. 徐孝军. 哈尔滨工程大学, 2011(05)
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