柴油机曲轴扭振多体动力学分析与研究

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.018

现代制造工程 ›› 2017, Vol. 445 ›› Issue (10): 96-101.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.018

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柴油机曲轴扭振多体动力学分析与研究

田俊龙, 张翠平, 刘文坤, 王鹏

太原理工大学机械学院,太原 030024

收稿日期:2015-08-30 出版日期:2017-10-20 发布日期:2018-01-08
作者简介:田俊龙,硕士,研究方向为发动机关键零部件的仿真模拟。 E-mail:18636865355@163.com
基金资助:
2014年度山西省煤基金重点科技攻关资助项目(MJ2014-14)

Dynamics simulation of torsional vibration of crankshaft of diesel engine

Tian Junlong, Zhang Cuiping, Liu Wenkun, Wang Peng

School of Mechanical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China

Received:2015-08-30 Online:2017-10-20 Published:2018-01-08

摘要/Abstract

摘要： 为分析4100QBZL型柴油机曲轴的扭转振动,建立该柴油机曲轴的有限元模型,对曲轴进行模态分析,并在模态分析的基础上获得曲轴的柔性体中性文件,建立曲轴系的刚柔耦合多体动力学模型,通过多组试验测量的缸内压力数据作为驱动力,进行耦合仿真,得到曲轴系各部件运动规律以及曲轴在柔性体模型下的主轴颈、连杆轴颈负荷仿真结果,并对曲轴进行扭振分析,获得发动机在稳定运转时曲轴扭转振动幅值随负荷和转速的关系。结果表明:随发动机转速以及负载的提高,曲轴的扭转振动均存在变大的趋势,且转速对扭振幅值影响更为显著。曲轴系的振动幅值在各工况下满足工程要求。研究结果对提高柴油机的噪声、振动、行驶平顺性(Noise、Vibration、Harshness,NVH)具有参考意义。

关键词: 柴油机, 曲轴, ADAMS振动分析, 扭振

Abstract: In order to analysis the torsional vibration changing law of the 4100QBZL diesel engine crankshaft,a finite element model of crankshaft is built in ANSYS.A model analysis is carried out.On the basis of modal analysis,the crankshaft of the flexible body neutral file is built.The coupled multi-body dynamics model of crankshaft system is established,the motions is cylinder pressure as experiment data under many conditions.After the simulation,the main journal,connecting rod journal load results is got.Then torsional vibration simulation is operated,crankshaft torsional vibration amplitude with the load and speed is obtained.Results show that with the increase of engine speed and load,the torsional vibration of crankshaft are tend to be larger,and speed greater influence on torsional amplitude values,the shafting vibration amplitude under various conditions satisfy engineering demand.The simulated results can be used to improve the NVH of diesel engine in optimum design.

Key words: diesel engine, crankshaft, ADAMS vibration analysis, torsional vibration

中图分类号:

TK46+4

田俊龙, 张翠平, 刘文坤, 王鹏. 柴油机曲轴扭振多体动力学分析与研究[J]. 现代制造工程, 2017, 445(10): 96-101.

Tian Junlong, Zhang Cuiping, Liu Wenkun, Wang Peng. Dynamics simulation of torsional vibration of crankshaft of diesel engine[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2017, 445(10): 96-101.

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Dynamics simulation of torsional vibration of crankshaft of diesel engine

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