弹性轴-轴承系统动力学行为研究

以弹性轴的多柔体动力学分析为基础,通过ADAMS与Matlab联合仿真,研究了弹性轴-轴承系统在径向正弦载荷作用下的动力学特性.研究表明,在所研究的频率范围内,弹性轴-轴承系统存在两阶自然频率.其一阶频率与轴承的动力学特性有关,而二阶频率则取决于弹性轴的动力学特性.在二阶频率的正弦载荷作用下,弹性轴-轴承系统的最大油膜压力远大于刚性轴-轴承系统,而其最小油膜厚度则远小于刚性轴-轴承系统.     

轴-轴承系统动力学摩擦学弹性力学耦合分析

采用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,结合手工编程的方法,研究了变载荷作用下轴-轴承系统动力学、摩擦学、弹性力学(轴的刚度和强度)耦合分析问题,重点讨论正弦载荷作用下轴-轴承系统的共振响应和考虑动态油膜压力分布时的轴颈表面动应力计算。计算结果表明,动应力在轴颈表面沿轴向和周向的分布与油膜压力沿轴向和周向的分布密切相关;动应力随时间的变化与轴-轴承系统的动力学响应密切相关。     

考虑冷却流场的缸套失圆耦合分析

以ANSYS为平台,在整体冷却水系统数值计算结果的基础上,应用流固共轭耦合传热的数值方法,计算了冷却水流动对缸体与冷却水耦合模型的温度和气缸体热变形分布的影响,给出了整体冷却水系统的流场、压力场.对冷却水流动影响下的耦合模型的温度场、缸体的热变形及缸套的失圆问题进行了研究分析.     

参数化有限元程序在活塞热负荷分析中的应用

应用EOSMOS／M参数化有限元程序语言及Delphi面向对象高级语言,以4105、490型柴油机活塞的类型和结构为基础,编制活塞参数化三维有限元计算分析程序及建立其数据输入输出处理接口,对活塞温度场及其影响因素进行了定量分析,为活塞的结构优化设计提供有效的依据。     

曲轴-轴承系统动力学摩擦学和弹性力学耦合分析

以四缸柴油机为研究对象,采用自编程序和ADAMS、ANSYS相结合的办法,耦合分析研究了曲轴-轴承系统的动力学特性、摩擦学特性和弹性力学特性,并将损伤积累理论应用于曲轴疲劳强度计算。分析结果表明：这种耦合分析结果和传统的非耦合分析结果有很大不同;对曲轴-轴承系统同时发生的机械行为进行耦合分析,对于提高内燃机工作可靠性,改善性能是必要的。     

计入轴倾斜的曲轴-轴承系统动力学摩擦学耦合分析

以柴油机曲轴-轴承系统为研究对象,建立了计入主轴颈倾斜时弹性曲轴-轴承系统的动力学摩擦学耦合分析模型;采用ADAMS和Matlab联合仿真,在额定工况下进行了弹性曲轴动力学和主轴承摩擦学耦合分析;着重分析了计入曲轴主轴颈倾斜时,主轴承摩擦学行为和曲轴动力学响应之间的相互影响。计算结果表明：计入曲轴主轴颈倾斜,主轴承最小油膜厚度大幅度下降,最大油膜压力大幅度升高,曲轴轴承系统动力学特性以及响应也发生变化。     

基于整体曲轴梁单元法的曲轴变形和轴承负荷计算

以某四缸内燃机曲轴为研究对象,探讨了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形计算的整体曲轴梁单元有限元方法。与计算多缸内燃机曲轴轴承负荷的传统方法比较,该方法更接近实际,可以直接且同时计算所有主轴承负荷。与整体曲轴体单元法加以比较,可见整体曲轴梁单元有限元方法是一种简单、方便、省时,计算精度满足要求的曲轴变形计算方法。     

非圆缸套下的活塞环-缸套油膜分布

为研究缸套变形对活塞环与缸套摩擦学性能的影响,提出缸套内径实际非圆轮廓的缸套与活塞环间油膜厚度周向分布的理论和计算方法。采用连续梁三弯矩方程,通过求解燃气压力、活塞环张紧力与油膜支反力共同作用下的活塞环变形平衡方程,获得油膜厚度沿活塞环周向的非均匀分布。结果表明：缸套与活塞环间润滑油膜厚度的周向分布既与作用在活塞环上的载荷有关,也与缸套的变形大小及轮廓形态密切相关。吸气冲程的上死点位置,4个缸的缸套与活塞环之间周向油膜厚度的最小值、最大值和均值的最大比值分别达到1.08、1.78、1.37。非圆缸套下轴向各截面油膜周向均值较相应的理想圆形缸套的油膜厚度大一些。     

热变形对内燃机主轴承润滑特性影响的仿真分析

阐述了计入热变形影响的内燃机主轴承热流体动力润滑分析方法,分别采用不同边界条件结合实例进行了数值仿真比较分析。仿真结果显示,在所采用的任一边界条件下,计入热变形影响因素后轴心运动轨迹均发生很大变化;并且,平均机油流量和一个载荷周期内机油最大压强比未考虑热变形时均明显增加,而一个载荷周期内的最小油膜厚度则明显减小。