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机车发动机曲轴系扭振分析与控制
| 论文题名： | 机车发动机曲轴系扭振分析与控制 |
| 关键词： | 机车发动机;曲轴扭振;多体动力学;减振器;动力学模拟 |
| 摘要： | 在现今社会，车辆乘坐舒适性日益重要，促使人们更加重视对车辆NVH性能的研究。是否具有良好的NVH性能将是车辆能否被公众接受的重要指标。而曲轴的扭振是整机最重要的激励源之一，精确的预测曲轴的扭振强度并采取必要的措施加以控制是提高车辆NVH性能的重要手段。 本文以大连机车厂8L265柴油机为研究对象。首先通过Pro/E软件创建曲轴轴系中各零部件的空间几何模型，并根据空间运动关系进行装配。导入到ADAMS中获得多刚体动力学模型，施加载荷和约束，进行额定工况下的多刚体动力学模拟分析。再利用ANSYS软件对曲轴进行模态求解并获得生成柔性体所需的模态中性文件，导入到ADAMS中替换刚体曲轴得到柔性体动力学仿真模型，并基于此实施动力学模拟仿真，比较两者的仿真结果。其次对柔性体动力学模型在不同工况下进行强迫扭振分析，得到扭振仿真分析结果，并根据仿真结果判断是否采取适当的减振措施。 通过动力学仿真分析，可以得知各零部件的运动规律以及曲轴柔性化对各零部件运动规律的影响。通过曲轴系不同工况下的强迫扭振分析，可以获得曲轴自由端的扭振特性，得知在不安装扭振减振器时，扭振幅值在额定工况下达0.6°CA，主谐次8谐次峰值达到0.32°CA，远远超出曲轴扭振的振幅许可值，因此必须采取必要的减振措施。依据减振器传统的设计方法初步设计一款橡胶弹性扭振减振器，并对减振效果进行分析和评价，得知在安装扭振减振器后，扭振幅值在额定工况下只有0.2°CA，减振效果较为理想。 由以上曲轴轴系模拟仿真结果可以研究和预测真实内燃机曲轴轴系的扭振特性，而且利用先进的虚拟样机技术可以对内燃机不同的工作状况进行仿真分析，非常适合发动机的初期开发和研究。 |
| 作者： | 候朋朋 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 薛冬新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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