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基于多体动力学的船舶柴油机曲轴振动特性分析
| 论文题名： | 基于多体动力学的船舶柴油机曲轴振动特性分析 |
| 关键词： | 船舶柴油机;曲轴轴系;振动特性;多体动力学 |
| 摘要： | 柴油机是最重要的动力输出设备，曲轴轴系是整个柴油机最复杂、最容易损坏的部件之一，对曲轴的优化设计一直柴油机降低噪声和振动的首要任务。 本文以四冲程四缸柴油机为研究对象，以有限元理论和多体动力学为理论基础，CAD软件与CAE软件相结合，有限元通用处理后进行后处理的原则，对柴油机曲轴进行建模仿真，计算出了柴油机曲轴固有频率、振型图和在一个工作循环内的振动特性和润滑特性，具体手段如下: 应用三维建模软件Solidworks，根据曲轴的详细尺寸建立三维模型，省去油孔、部分倒角。在Hypermesh中对曲轴进行网格划分，为了方便后期缩减曲轴和轴承的模型，主轴颈、曲柄销采用六面体网格单元划分，曲柄臂采用四面体网格单元，并设置好曲轴材料、弹性模型等相关属性。在ABAQUS中对曲轴进行自由模态分析，求解其在前12阶的固有频率和振型图。在AVL-Excite软件中设置好柴油机曲轴多体动力学模型，施加正确的边界条件，计算出曲轴在一个工作循环内的曲轴、主轴承的受力、位移、速度和加速度大小;并分析出主轴承最小油膜厚度、最大油膜压力和轴心轨迹等反应曲轴润滑的参数，对曲轴设计提供依据。 在传统设计大受约束、难以模拟实际工况的背景下，将有限元分析和多体动力学结合研究的手段，能够对柴油机受力最复杂的零件进行分析，大幅度提高了曲轴设计过程中的精度，为以后曲轴设计和校核提供了一定的指导意义。 |
| 作者： | 徐燕铭 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张存有;滕宪斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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