發(fā)布時間：2017-05-13 07:14

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

【摘要】：柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)中最重要的部件之一,它承受復(fù)雜、交變的沖擊載荷,是柴油機(jī)設(shè)計的重點和難點。傳統(tǒng)設(shè)計、分析方法的簡化難以滿足實際的需要,而多體動力學(xué)和有限元方法的發(fā)展使得較準(zhǔn)確的分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真問題成為了可能。 本文以4105型柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)為研究對象,通過多體動力學(xué)仿真技術(shù)對柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)性能進(jìn)行了研究。應(yīng)用三維建模軟件CATIA、多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS和有限元分析軟件ANSYS,構(gòu)造了柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的多剛體動力學(xué)模型和將連桿柔性化后的多柔體動力學(xué)模型。利用／ANSYS與LMS TestLab系統(tǒng)對連桿進(jìn)行了計算模態(tài)及試驗?zāi)B(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(jī)模型,用ADAMS進(jìn)行了運動學(xué)、動力學(xué)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(jī)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(jìn)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(jìn)提供依據(jù)。 本文主要研究了在不考慮摩擦阻力和負(fù)載阻力的影響情況下,用多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS研究曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)規(guī)律,利用有限元分析軟件ANSYS對連桿進(jìn)行較為準(zhǔn)確的可靠性分析。研究結(jié)果表明,利用虛擬樣機(jī)技術(shù)、結(jié)合有限元分析手段可以完成柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)仿真分析工作,獲得了很好的仿真效果。同時對于柴油機(jī)連桿的改進(jìn)設(shè)計,提高柴油機(jī)設(shè)計水平及提高柴油機(jī)整機(jī)性能有著重要意義,是既經(jīng)濟(jì)又有效的科學(xué)手段。
【關(guān)鍵詞】：多體動力學(xué) 柔性連桿 曲柄連桿機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(xué)研究現(xiàn)狀與手段11-13
• 1.2.2 柴油機(jī)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(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)理論15-21
• 2.1 運動學(xué)理論分析15-17
• 2.2 動力學(xué)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(jī)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(jī)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(xué)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?zāi)B(tài)分析37-42
• 4.4.1 LMS系統(tǒng)概述37
• 4.4.2 實驗?zāi)康?/span>37-38
• 4.4.3 試驗設(shè)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(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真分析43-58
• 5.1 多體動力學(xué)理論基礎(chǔ)43-50
• 5.1.1 多剛體動力學(xué)43
• 5.1.2 多剛體動力學(xué)算法原理43-48
• 5.1.3 多柔體動力學(xué)48
• 5.1.4 柔性體理論48
• 5.1.5 多柔體動力學(xué)算法原理48-50
• 5.2 柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真分析50-57
• 5.2.1 柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)多剛體動力學(xué)仿真分析50-54
• 5.2.2 柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)多柔體動力學(xué)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(yīng)力分布情況58
• 6.2 連桿強(qiáng)度校核58-60
• 6.3 連桿結(jié)構(gòu)改進(jìn)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(xiàn)64-67
• 致謝67-68
• 研究生履歷68

【參考文獻(xiàn)】

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(jī)連桿的改進(jìn)研究[J];車用發(fā)動機(jī);2001年04期

2 劉錦陽,洪嘉振;柔性體的剛-柔耦合動力學(xué)分析[J];固體力學(xué)學(xué)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(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析[J];裝備制造技術(shù);2006年04期

4 蒲軍平，吳昌華;柴油機(jī)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(xué)及其應(yīng)用;1994年03期

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

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

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

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

9 楊青云;按連桿分布質(zhì)量求慣性負(fù)荷的分析動力學(xué)方法[J];內(nèi)燃機(jī)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(jī)工程;2000年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 雷宣揚;內(nèi)燃機(jī)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(xué);2003年

中國碩士學(xué)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(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

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

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

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

5 王學(xué)顯;4102B型柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)分析及其仿真[D];大連交通大學(xué);2007年

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

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

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

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

本文編號：361887