本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS和ADAMS仿真的非對(duì)稱機(jī)體振動(dòng)分析

  更多相關(guān)文章： 柴油機(jī) 支撐位置 多柔體 機(jī)體振動(dòng) 強(qiáng)度校核

【摘要】：機(jī)體振動(dòng)影響內(nèi)燃機(jī)其它部件的工作,還會(huì)傳遞到載體以及輻射噪聲影響車輛駕乘的舒適性。借助多種計(jì)算機(jī)專業(yè)性軟件能越來(lái)越高效的對(duì)機(jī)體振動(dòng)進(jìn)行模擬仿真,縮短機(jī)體研發(fā)設(shè)計(jì)的周期。文中利用建模軟件Creo、有限元軟件ANSYS和多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS完成某型12缸V型內(nèi)燃機(jī)部件的建模、工作過(guò)程仿真和振動(dòng)分析,對(duì)機(jī)體輸出端突出結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響進(jìn)行了探索。首先,在內(nèi)燃機(jī)仿真模型的建立過(guò)程中,對(duì)機(jī)體和曲軸等對(duì)機(jī)體振動(dòng)影響權(quán)重比較大的部件建立柔性體,建立內(nèi)燃機(jī)剛?cè)峄旌夏Ｐ?并敘述介紹了復(fù)雜12缸機(jī)體和曲軸復(fù)雜結(jié)構(gòu)剛性化時(shí)需要注意的問(wèn)題。第二,對(duì)內(nèi)燃機(jī)激勵(lì)力進(jìn)行了介紹和分析,得出理論上部件為剛性結(jié)構(gòu)時(shí)該12缸V型內(nèi)燃機(jī)的往復(fù)慣性力和力矩和旋轉(zhuǎn)慣性力和力矩都是平衡的,但是實(shí)際上由于機(jī)體和曲軸等部件的變形對(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響不能忽略。結(jié)合激勵(lì)力分析,機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要避免內(nèi)燃機(jī)額定轉(zhuǎn)速頻率的0.5倍、1倍和2倍頻率。第三,研究模擬了在三種約束方案下機(jī)體的振動(dòng)情況,經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)的比較得出輸出端底座支撐位置靠近輸出端端面時(shí)機(jī)體的振動(dòng)情況更好。同時(shí)對(duì)三方案約束下的機(jī)體進(jìn)行了模態(tài)分析,并通過(guò)模態(tài)振型的對(duì)比分析了方案三約束時(shí)振動(dòng)情況比較好的原因。第四,考察了輸出端端面與機(jī)體突出結(jié)構(gòu)間具有凹槽的機(jī)體與原機(jī)體對(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響,模擬發(fā)現(xiàn)凹槽結(jié)構(gòu)能降低機(jī)體振動(dòng),并通過(guò)兩個(gè)尺寸相同、激勵(lì)相同的圓桿的振動(dòng)模擬來(lái)說(shuō)明機(jī)體凹槽結(jié)構(gòu)降低機(jī)體振動(dòng)的現(xiàn)象并非偶然。最后,在ANSYS Workbench中對(duì)機(jī)體進(jìn)行了強(qiáng)度分析,得出機(jī)體上應(yīng)力、應(yīng)變以及變形的分布趨勢(shì),并對(duì)機(jī)體進(jìn)行了強(qiáng)度校核得出機(jī)體在全工況時(shí)符合安全強(qiáng)度要求。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 支撐位置 多柔體 機(jī)體振動(dòng) 強(qiáng)度校核
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK401
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景及意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容11-13
• 2 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)與多體動(dòng)力學(xué)理論13-21
• 2.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)13
• 2.2 多自由度系統(tǒng)實(shí)模態(tài)分析13-17
• 2.2.1 無(wú)阻尼系統(tǒng)13-14
• 2.2.2 特征矢量正交性14-15
• 2.2.3 實(shí)模態(tài)坐標(biāo)系中的自由響應(yīng)15-16
• 2.2.4 物理坐標(biāo)系中的自由響應(yīng)16
• 2.2.5 頻響函數(shù)16-17
• 2.3 有限元分析理論17-18
• 2.4 多體動(dòng)力學(xué)介紹18-19
• 2.5 ADAMS柔性體理論19
• 2.6 ANSYS和ADAMS聯(lián)合仿真19-21
• 3 內(nèi)燃機(jī)虛擬樣機(jī)建模過(guò)程21-32
• 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)三維模型的建立21
• 3.2 機(jī)體和曲軸模態(tài)中性文件的建立21-24
• 3.2.1 機(jī)體的MNF中性文件的制作22-23
• 3.2.2 曲軸的MNF中性文件的制作23-24
• 3.3 剛?cè)峄旌咸摂M樣機(jī)的建立24-32
• 3.3.1 簡(jiǎn)要的建立過(guò)程24
• 3.3.2 虛擬樣機(jī)載荷和約束的處理24-32
• 4 內(nèi)燃機(jī)激勵(lì)力分析32-44
• 4.1 氣缸氣體壓力32
• 4.2 曲柄連桿機(jī)構(gòu)慣性激勵(lì)力32-40
• 4.2.1 往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力32-35
• 4.2.2 往復(fù)慣性力矩和旋轉(zhuǎn)慣性力矩35-40
• 4.3 傾覆力矩不平衡的簡(jiǎn)諧分量40-42
• 4.4 活塞側(cè)向力42
• 4.5 實(shí)際激勵(lì)力的不平衡性42-44
• 4.5.1 實(shí)際激勵(lì)力的不平衡性42-43
• 4.5.2 應(yīng)避免的激勵(lì)頻率43-44
• 5 底座約束位置對(duì)非對(duì)稱機(jī)體振動(dòng)的影響44-62
• 5.1 分析的主要步驟44
• 5.2 支撐位置的布置44-46
• 5.3 測(cè)點(diǎn)的選取46
• 5.4 機(jī)體模態(tài)分析46
• 5.5 三方案振動(dòng)模擬的結(jié)果及分析46-55
• 5.6 約束位置的改變改善振動(dòng)情況的原因55-61
• 5.6.1 模態(tài)振型55-58
• 5.6.2 方案一與方案三的模態(tài)振型對(duì)比分析58-61
• 5.7 結(jié)論61-62
• 6 機(jī)體凹槽結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響62-68
• 6.1 “振動(dòng)阻斷”62
• 6.2 機(jī)體凹槽對(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響62-63
• 6.3 仿真及結(jié)果63
• 6.4 凹槽使圓桿振動(dòng)降低的現(xiàn)象63-67
• 6.4.1 該部分研究的主要工作流程63-64
• 6.4.2 圓桿建模64-66
• 6.4.3 仿真結(jié)果66-67
• 6.5 結(jié)論67-68
• 7 機(jī)體強(qiáng)度分析68-80
• 7.1 機(jī)體強(qiáng)度分析的建立過(guò)程68-78
• 7.1.1 機(jī)體實(shí)體模型的處理68
• 7.1.2 機(jī)體網(wǎng)格劃分68-69
• 7.1.3 機(jī)體邊界條件的處理69-76
• 7.1.4 機(jī)體變形、應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D76-78
• 7.2 機(jī)體強(qiáng)度分析78-79
• 7.2.1 機(jī)體強(qiáng)度分析78-79
• 7.2.2 機(jī)體強(qiáng)度校核79
• 7.3 本章小結(jié)79-80
• 8 結(jié)論80-81
• 8.1 主要研究成果80
• 8.2 研究展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況84-85

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本文編號(hào)：673149