基于有限元法的某柴油机曲轴的模态分析

本文应用有限元理论,对某柴油机的曲轴进行了动态特性研究。首先,在PRO/E中建立了柴油机曲轴的三维实体模型,利用ANSYS对其进行自由模态分析,得到了前10阶的固有频率和振型;其次,利用计算结果,对振动危险区域进行了分析,并研究了曲轴模态的规律,为曲轴的结构优化设计方法提供了一定的参考依据。     

某型高速艇机有限元模态分析

为减少游艇上柴油机产生的振动,以某型艇用柴油机为研究对象,建立了柴油机的三维几何模型和有限元模型,并进行有限元模态分析和实验模态分析。通过对有限元模型进行模态计算获得柴油机振动系统的固有频率和主振型,并与实验模态分析结果进行对比。研究结果表明,前3阶的计算模态频率和实验模态频率的相对误差在3. 02%以内,表明计算模型及方法的选择是准确的。     

内燃机曲轴动态特性有限元分析及试验验证

曲轴作为内燃机设备中的关键零部件,对系统动态特性的影响至关重要．为此,以X6170ZC型柴油机曲轴为对象,利用有限元方法对其动态特性进行深入研究．首先研究系统固有频率、阻尼比和振型等动态特性参数的辨识方法;然后利用Pro／E创建曲轴的三维实体模型,并用有限元软件对该曲轴模型的模态参数进行计算;最后,用模态测试的方法验证了上述方法的有效性．结果表明,该有限元模型在一定频率范围内能够较好地表征物理模型的动态特性．     

五柱塞注水泵曲轴模态分析

针对曲轴固有振动特性影响注水泵的工作力学性能与泵效,采用有限单元法,借助现代CAE软件开展了五柱塞注水泵曲轴固有振动特性研究,计算了曲轴前30阶固有频率,获得了每阶固有频率对应的模态特征,给出了固有振型的图形显示。通过计算发现,该曲轴的低阶固有频率较密集,仅有两个可用的激振频率区间,当前激振频率位于可用区间之一即[15,16]阶固有频率区间,另一可用的区间为[23,24]阶固有频率区间。两个可用频率区间的带宽与工程惯用标准相比有一定差距,因此注水泵工作时应严格控制输入转速和负载波动,以避免形成共振而导致内部构件失效。     

发动机曲轴的预负载计算模态分析法

曲轴作为柴油发动机的重要零部件,其静强度和动力学特性对发动机整体的使用寿命有着直接的和重要的影响.本文利用计算机辅助工程分析方法,对某型坦克柴油发动机的曲轴分别进行了考虑预应力作用的计算模态分析.采用考虑预负载的Lanczos修正法进行发动机曲轴的固有特性的计算,得出曲轴有限元模型的前20阶固有振动频率及其相应固有振型.同时,结合计算结果,分析了不同阶次固有特性对曲轴性能的影响情况,结果表明了EFGM算法的正确性和有效性.     

柴油机曲轴疲劳强度的三维有限元分析

对X2105C-1柴油机的曲轴进行了三维疲劳强度分析,得到了曲轴应力-应变的分布情况,所得的应力分布规律与实际较为吻合,并进一步计算了曲轴在交变载荷下的安全系数,分析结果将为曲轴的进一步优化设计提供了理论依据.     

油液对油底壳模态的影响分析

针对柴油机湿式油底壳的振动特性问题,以4120s型柴油机为例,采用有限元法对不同充液量的油底壳模态频率和振型特征进行分析,并对存在油液时的油壳系统进行增加加强板的结构改进.结果表明:随着机油量的增加,油底壳模态频率逐渐降低,模态振型也发生了显著变化;形貌优化后的油底壳,固有频率有较大提高,刚度大幅度增加,有利于减振降噪...     

基于瞬时动能等效的曲轴系变惯量扭振研究

研究往复运动件变惯量下的曲轴系自由扭振特性. 基于瞬时动能等效原则,提出了单缸变转动惯量的精确求解方法;建立了单、多缸曲轴系统自由扭转振动微分方程,并对系统的扭振特性进行了理论分析;对某一多缸柴油机曲轴系进行了考虑变惯量下的自由扭振数值计算. 结果表明,变惯量的引入会对曲轴系的固有频率、临界转速、扭转角位移等系统扭振特性产生较大的影响.     

某型航空发动机不对中双转子 系统动态特性对比分析

为了更好地了解和掌握某型航空发动机转子系统固有的振动特性及不对中状态下振动特性变化趋势,对正常和平行不对中状态下的该型航空发动机双转子系统进行了模态分析,分别计算了各自前6阶固有频率,并对仿真结果进行了对比分析.研究工作可为该型航空发动机的优化运行及其双转子结构优化设计提供参考和依据.     

柴油机曲轴连杆组合结构动态特性分析

以康明斯6BT5.9柴油机曲轴连杆组合结构为研究对象,采用试验模态分析和有限元理论分析相结合的方法得到其动态特性,进而改善动力性能,降低振动强度,优化结构设计.在进行有限元理论分析时,分别采用耦合自由度法、弹簧-阻尼单元联接法、虚拟材料法模拟曲轴连杆的边界联接方式.对试验模态分析法与理论模态分析法所得到的模态参数采用频率准则进行相关性分析,可以看出弹簧-阻尼单元联接法、虚拟材料法得到的计算值与试验值相关性更高,即这两种方法在结合面接触处理上更合理,为柴油机整机动态分析及优化设计提供了理论依据.     

异形长轴工件系统的有限元模态分析

本文用有限元方法对曲轴工件系统进行了模态分析,求出了前六阶模态参数.并结合激振实验和切削实验揭示了生产实际中加工曲轴时端面跳动量超差的原因,还说明当进给量较大时异形长轴工件系统是整个加工系统中的最薄弱环节.     

960KW钻井泵曲轴有限元分析

通过三维软件Pro/e建立了钻井泵曲轴的三维模型,并对该三维模型进行了有限元建模。对曲轴进行了静态分析和模态分析,获得了曲轴的特征频率和相应的振型。计算结果为曲轴的结构优化和轻量化提供理论依据。     

内燃动车组柴油发电机组振动特性分析

建立了柴油发电机组六自由度数学模型,分析了机组的六阶振动模态,研究了机组的模态耦合特性;同时计算了柴油机组的激励,基于新型预测-校正积分法对机组振动响应进行了时域积分,得到了机组各阶自由度的振动响应,并采用旋转机械振动烈度的频域计算方法计算了机组的振动烈度,最后对机组隔振器悬挂刚度进行了优化.研究结果表明:机组的横摆、侧滚、摇头三阶模态因为模态耦合的缘故使得机组的横向振动过大;机组的纵移和点头模态虽然耦合在一起,但由于纵向不存在激励,机组纵向振动可以忽略不计;而机组的沉浮模态解耦度较高,单独参与了机组的垂向振动;机组隔振器优化后,机组的横向振动烈度由优化前的26.39mm/s降低至16.65mm/s,机组的振动得到了有效控制.     

往复压缩机轴系扭振的数值分析

某6列往复压缩机出现非预期断轴现象,曲轴主轴直径加粗后,机组却出现强烈振动及第1、2列连杆瓦连续烧瓦问题.利用ANSYS软件对曲轴加粗前后的轴系进行了模态和动态响应数值分析,确定了断裂和烧瓦主要是由于扭转共振及其成倍加剧的疲劳破坏所致.为了避开共振区,轴系第2、3列之间由一体结构改为热装2个连接盘进行对接,提高了轴系的转动惯量,调整了压缩机主轴转速与固有频率的比值,使共振消失,彻底解决了故障问题.     

柴油机曲轴裂纹的扭振动态诊断技术

根据柴油机曲轴裂纹事故的一个实例，提出了一种利用扭振信号在线诊断柴油机曲轴裂纹的方法．给出了一种开闭型柴油机曲轴裂纹的刚度变化模型，并计算了含变刚度曲轴柴油机的扭振响应．同时提出了利用柴油机轴系扭转振动信号的峭度和谐次分析来诊断曲轴裂纹的方法．分析结果表明，这两个诊断参数有效．