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基于有限元与多体动力学的曲轴系分析  
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【英文题名】 Crankshaft System Analysis Based on the Finite Element and Multi-body Dynamics
【作者】 樊小欢;
【导师】 宋希庚;
【学位授予单位】 大连理工大学;
【学科专业名称】 动力机械及工程
【学位年度】 2016
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 大连理工大学
【网络出版投稿时间】 2016-08-03
【关键词】 柴油机; 曲轴; 多体动力学; 扭振; 疲劳强度;
【英文关键词】 Diesel engine; Crankshaft; Multi-body dynamics; Torsional vibration; Fatigue strength;
【中文摘要】 曲轴内燃机中最重要的部件之一,在内燃机的工作中起着无可替代的作用。同时曲轴具有结构复杂、受力较大且为交变力、容易产生应力集中等特点,导致了曲轴在工作时发生复杂的变形,产生严重的振动。所以曲轴的强度与振动分析也成为了内燃机研发中的一项重点课题。本文主要运用有限元与多体动力学相结合的方法对某12缸V型中速柴油机进行曲轴系分析。首先根据需要建立了相关的计算模型。运用Hypermesh软件进行六面体网格的划分,并对曲柄销、主轴颈与曲柄臂的过渡圆角处进行网格细分。根据该机型的工作原理以及各零件之间的连接关系,在AVL EXCITE中建立轴系的多体动力学模型。然后对该曲轴系进行了多体动力学分析。通过主轴颈受力分析,得到了各主轴颈的受力情况。通过各主轴颈的轴心轨迹分析,得到了轴心偏移较大值以及对应的圆周角坐标。对该转子的转速波动进行计算,得到不均匀度δ=0.0024,满足设计要求。接着对该曲轴系进行了扭振计算与分析。采用编写的MATLAB程序计算得到自由振动的自振频率与振型。利用多体动力学模型对该轴系进行强制扭转振动分析,得到该曲轴自由端在额定工况以及其它中间工况的扭转角位移与各谐次扭转角振幅。通过观察对比得知额定工况下的...
【英文摘要】 As one of the most important parts of the internal combustion engine, crankshaft plays an irreplaceable role in the work of the internal combustion engine. Meanwhile, crankshaft has a complex structure, bears large and alternating forces and is prone to stress concentration, leading to the occurrence of complex deformation and severe vibration. So strength and vibration analysis of the crankshaft has become a key issue in the development of the internal combustion engine. In this paper, using the finite ele...
【更新日期】 2016-08-31

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