本文關(guān)鍵詞：4105型柴油機曲柄連桿機構(gòu)的多體動力學仿真分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：柴油機曲柄連桿機構(gòu)是柴油機中最重要的部件之一,它承受復雜、交變的沖擊載荷,是柴油機設計的重點和難點。傳統(tǒng)設計、分析方法的簡化難以滿足實際的需要,而多體動力學和有限元方法的發(fā)展使得較準確的分析曲柄連桿機構(gòu)動力學仿真問題成為了可能。 本文以4105型柴油機曲柄連桿機構(gòu)為研究對象,通過多體動力學仿真技術(shù)對柴油機曲柄連桿機構(gòu)動力學性能進行了研究。應用三維建模軟件CATIA、多體動力學仿真軟件ADAMS和有限元分析軟件ANSYS,構(gòu)造了柴油機曲柄連桿機構(gòu)的多剛體動力學模型和將連桿柔性化后的多柔體動力學模型。利用／ANSYS與LMS TestLab系統(tǒng)對連桿進行了計算模態(tài)及試驗模態(tài)分析,求得其本身固有頻率和振型,并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果相對比,以驗證模型建立的正確性�；谶@個虛擬樣機模型,用ADAMS進行了運動學、動力學仿真分析,計算出連桿在任意時刻,任意位置的運動規(guī)律(位移、速度、加速度等)和連桿大端和小端的受力情況,得到了柴油機在工作過程中作用在連桿上的動態(tài)載荷,運用ANSYS對連桿進行較為精確的可靠性分析,找到連桿在工作過程中危險部位,為連桿結(jié)構(gòu)改進提供依據(jù)。 本文主要研究了在不考慮摩擦阻力和負載阻力的影響情況下,用多體動力學仿真軟件ADAMS研究曲柄連桿機構(gòu)的運動學和動力學規(guī)律,利用有限元分析軟件ANSYS對連桿進行較為準確的可靠性分析。研究結(jié)果表明,利用虛擬樣機技術(shù)、結(jié)合有限元分析手段可以完成柴油機曲柄連桿機構(gòu)的動力學仿真分析工作,獲得了很好的仿真效果。同時對于柴油機連桿的改進設計,提高柴油機設計水平及提高柴油機整機性能有著重要意義,是既經(jīng)濟又有效的科學手段。
【關(guān)鍵詞】：多體動力學 柔性連桿 曲柄連桿機構(gòu)
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U664.121
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與手段11-13
• 1.2.1 多體動力學研究現(xiàn)狀與手段11-13
• 1.2.2 柴油機連桿有限元分析研究現(xiàn)狀與手段13
• 1.3 課題研究的內(nèi)容13-15
• 第2章 柴油機曲柄連桿機構(gòu)動力學理論15-21
• 2.1 運動學理論分析15-17
• 2.2 動力學理論分析17-20
• 2.2.1 質(zhì)量換算17-19
• 2.2.2 作用于曲柄連桿機構(gòu)中的力和力矩19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第3章 曲柄連桿機構(gòu)仿真模型的建立21-30
• 3.1 幾何建模方法21-23
• 3.2 多剛體模型的建立23-27
• 3.2.1 各部件材料屬性的確定23-24
• 3.2.2 各部件之間運動約束的確定24
• 3.2.3 仿真系統(tǒng)驅(qū)動及載荷的確定24-26
• 3.2.4 模型的測試與驗證26-27
• 3.3 多柔體模型的建立27-29
• 3.3.1 柔性體部件有限元模型的建立及MNF文件的生成28-29
• 3.3.2 多柔體動力學模型的建立29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第4章 連桿的自由模態(tài)分析30-43
• 4.1 連桿簡介30-31
• 4.2 模態(tài)分析理論31
• 4.3 連桿的計算模態(tài)分析31-37
• 4.3.1 有限元法概述31-32
• 4.3.2 有限元理論32-34
• 4.3.3 連桿有限元模型的簡化34-35
• 4.3.4 結(jié)果分析35-37
• 4.4 連桿的試驗模態(tài)分析37-42
• 4.4.1 LMS系統(tǒng)概述37
• 4.4.2 實驗目的37-38
• 4.4.3 試驗設備及測試系統(tǒng)38
• 4.4.4 實驗步驟38-42
• 4.4.5 結(jié)論42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第5章 曲柄連桿機構(gòu)動力學仿真分析43-58
• 5.1 多體動力學理論基礎43-50
• 5.1.1 多剛體動力學43
• 5.1.2 多剛體動力學算法原理43-48
• 5.1.3 多柔體動力學48
• 5.1.4 柔性體理論48
• 5.1.5 多柔體動力學算法原理48-50
• 5.2 柴油機曲柄連桿機構(gòu)動力學仿真分析50-57
• 5.2.1 柴油機曲柄連桿機構(gòu)多剛體動力學仿真分析50-54
• 5.2.2 柴油機曲柄連桿機構(gòu)多柔體動力學仿真分析54-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 第6章 柔性連桿可靠性分析58-62
• 6.1 柔性連桿應力分布情況58
• 6.2 連桿強度校核58-60
• 6.3 連桿結(jié)構(gòu)改進措施60-61
• 6.4 本章小結(jié)61-62
• 第7章 結(jié)論與展望62-64
• 7.1 結(jié)論62
• 7.2 展望62-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68
• 研究生履歷68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂彩琴,蘇鐵熊;4102ZQ柴油機連桿的改進研究[J];車用發(fā)動機;2001年04期

2 劉錦陽,洪嘉振;柔性體的剛-柔耦合動力學分析[J];固體力學學報;2002年02期

3 張林仙;張生保;;基于多體系統(tǒng)仿真的內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)動力學分析[J];裝備制造技術(shù);2006年04期

4 蒲軍平，吳昌華;柴油機曲軸整體結(jié)構(gòu)的三維有限元分析[J];計算結(jié)構(gòu)力學及其應用;1994年03期

5 王遠;朱會田;曹永晟;盛德號;谷葉水;;基于有限元法的發(fā)動機連桿疲勞強度分析研究[J];機械傳動;2010年03期

6 閻紹澤,季林紅,范晉偉,劉又午;柔性機械系統(tǒng)動力學的變形耦合方法[J];機械工程學報;2001年08期

7 陳國華;內(nèi)燃機連桿動力學的數(shù)值計算方法[J];內(nèi)燃機工程;1981年01期

8 陳國華;內(nèi)燃機連桿動應力有限元計算[J];內(nèi)燃機工程;1983年02期

9 楊青云;按連桿分布質(zhì)量求慣性負荷的分析動力學方法[J];內(nèi)燃機工程;1996年04期

10 錢麗麗,姜樹李,朱埏章,繆岳川,楊榮華,王偉峰;連桿大頭-曲柄銷接觸的三維有限元素法計算[J];內(nèi)燃機工程;2000年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 雷宣揚;內(nèi)燃機曲軸動態(tài)振動特性模擬及其裂紋故障分析[D];大連理工大學;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 賀朝霞;基于動態(tài)實驗數(shù)據(jù)的機械系統(tǒng)動力學建模與仿真[D];西北工業(yè)大學;2005年

2 趙麗英;內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)動力學研究[D];天津大學;2004年

3 郝寶林;發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)建模與仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

4 馬逢峻;基于瞬態(tài)動力學的EQ4H發(fā)動機軸系扭轉(zhuǎn)振動研究及減振器開發(fā)[D];上海交通大學;2007年

5 王學顯;4102B型柴油機曲柄連桿機構(gòu)運動學和動力學分析及其仿真[D];大連交通大學;2007年

6 王惠露;發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析[D];重慶大學;2008年

7 何兆麒;柴油機非線性隔振系統(tǒng)隔振性能分析[D];大連海事大學;2012年

8 王飛;基于ADAMS及ANSYS的船舶推進軸系特性分析[D];大連海事大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：4105型柴油機曲柄連桿機構(gòu)的多體動力學仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：361887