基于剛柔混合模型的船用柴油機軸系動態(tài)特性研究.pdf

1、柴油機軸系承受著復雜、交變的燃氣壓力和慣性力，是柴油機中重要的運動部件之一。傳統(tǒng)的柴油機軸系動態(tài)特性研究是建立剛性體模型，而實際工況中的軸系零部件都是彈性體，在外載荷作用下易發(fā)生微小的彈性變形，導致不同零部件間的相互作用復雜多變，因此傳統(tǒng)研究方法難以滿足不斷增長的計算精度要求。虛擬樣機技術和有限元法的迅速發(fā)展，為柴油機軸系實際工況下的運動學和動力學仿真研究提供了技術支持。
　　本文以船用6300C型柴油機軸系為研究對象，首先應用P

2、ro/E建模軟件建立軸系零部件實體模型，并進行裝配，得到軸系的裝配數(shù)據(jù)模型，并將其導入到多體動力學仿真軟件ADAMS中，定義運動副和質量屬性、施加外部載荷和驅動，建成曲軸軸系多剛體動力學模型，并進行運動學、動力學仿真分析，計算出各個構件在任意時刻、任意位置的運動規(guī)律（位移、速度、加速度等）及構件間的作用力等；其次運用有限元軟件ANSYS對6300C柴油機曲軸與連桿分別進行計算模態(tài)分析，求得它們的固有頻率和振型，分別生成曲軸與連桿的模態(tài)中

3、性文件（MNF），將ANSYS中生成的曲軸與連桿的模態(tài)中性文件（MNF）分別導入到軸系多剛體動力學模型中，對曲軸與連桿進行柔性化處理，進行多柔體動力學與多剛體動力學仿真結果對比，分析得出兩種不同模型對軸系零部件運動性能和構件間作用力的影響效果；最后由柔體模型輸出連桿的動態(tài)載荷文件，對連桿進行應力應變分析，找到連桿工作時最危險的部位，對其進行可靠性分析。
　　綜合利用虛擬樣機技術和有限元法完成了船用6300C型柴油機軸系動態(tài)特性仿真