具有粘性摩擦的弹性曲柄滑块机构的动力学建模及计算

利用Ｌａｇｒａｎｇｅ方程建立了典柄滑块机构的动力学数学模型,在建模过程中考虑了连杆的弹性运动与机构刚体运动的耦合以及运动副的粘性摩擦,对一个算例进行了数值仿真,结果表明：连杆的弹性和运动副的粘性摩擦对机的运动都具有一定的影响。     

活塞裙部摩擦润滑及二阶运动的数值分析研究

提出了活塞裙部摩擦润滑的数学模型,该模型考虑了裙部表面粗糙度、裙部线型对活塞润滑和摩擦的影响,所编制计算程序用于计算整个活塞横向运动轨迹,并揭示出活塞在正常工作情况下其裙部油膜力和摩擦力与曲柄转角的函数关系,给出了有关基本公式和初步结果。     

柴油机活塞缸套摩擦副润滑和多柔体动力学耦合特性

为研究四冲程车用柴油机活塞-缸套摩擦副的动力学及润滑特性,提出了一种新的活塞-缸套摩擦动力学耦合模型.模型中采用绝对节点坐标公式(ANCF)描述活塞-连杆-曲轴多柔体动力系统,采用平均雷诺方程和微凸体接触理论描述混合润滑模型,基于商用软件结合二次开发程序实现仿真计算.对活塞缸套摩擦副的润滑动力学计算分析表明,由于缸内压力和活塞敲击作用,缸套会产生最大值为23.6μm的瞬时变形.与刚体模型相比,考虑部件的弹性变形不仅会使活塞横向位移增加40%,还会使得活塞润滑域出现油膜压力的局部集中.另外,柔体模型的循环平均功耗更小,与刚体模型相比相差17.7%.     

船用柴油机增压器喘振的计算与特性分析

为研究压气机喘振的特点和影响因素,在现有船用四冲程柴油机仿真模型基础上,对压气机系统的模型进行改进,建立可以预测压气机喘振动态特性的仿真模型,提出确定压气机非稳定工况特性曲线的方法.柴油机在变工况下压气机发生喘振的仿真计算表明:柴油机的进气流通面积减小会造成压气机喘振,流通面积越小,喘振周期越短;空气流经压气机的时间延迟会影响压气机喘振的振幅,但不会改变喘振的周期;柴油机进气管的容积对喘振的振幅无影响,但会改变喘振的周期.计算结果和实验数据基本吻合.     

船用柴油机磨合过程铁谱磨粒图像的小波分析

通过小波分析对采集的船用柴油机铁谱磨粒图像进行处理,提取其统计特征参数,并用于船用柴油机磨合过程的评价.结果表明,左、右主机铁谱磨粒图像的统计特征参数小于2#发电机铁谱磨粒图像的统计特征参数.统计特征参数的变化规律反映了船用柴油机的磨合质量,即在设定的磨合期内的磨合质量优于2#发电机的磨合质量,该方法分析结果与实船拆检结果一致,为柴油机磨合研究提供了新的方法.     

柴油机活塞环组-缸套润滑状态和摩擦功耗的分析方法和应用(英文)

本文研究了表面粗糙度对柴油机活塞环—缸套摩擦副润滑性能的影响。文中考虑了温度效应,从而克服了以往分析这类问题的数学模型所存在的缺陷。此外,文中还介绍了本文作者在S195柴油机内按装的测量油膜厚度的遥测新方法。测量结果和分析计算结果一致。最后,文中还定量地给出了S195柴油机活塞环组摩擦功耗的大小。     

08F薄板深冲摩擦场及其影响因素的试验研究

本文通过“带料弯曲拉伸试验机”校准确地模拟了08F薄板深冲的摩擦场。试验表明:在一定的材料付和润滑条件下,深冲摩擦系数与面压、变形速度、凹模圆角半径的变化服从μ_(SD)=KP_(SD)~mV_(SD)~nR_d~n关系式(式中K m、n、p为经验常数,且K>0,m、n、p均<0)。试验证实:采用流体润滑剂,模具的硬度高、模具表面粗糙度低、板材表面粗糙度高均有利于降低摩擦系数和减少“咬焊”现象的产生。在润滑剂中添加权压剂和摩擦稳定剂对改善深冲摩擦条件有积极的意义。     

基于Simulink的偏置曲柄滑块机构运动学和动力学分析

针对工业生产中曲柄滑块机构的参数化设计要求,根据偏置曲柄滑块机构的实际物理模型,推导了机构各部分的运动学和动力学关系,并在MATLAB/Simulink环境下建立了的机构模型,通过仿真分析得到了机构各部分的运动学和动力学参数周期曲线。为相关机械产品设计过程提供了一种快速修改原始设计参数以达到理想物理性能的解决方案。     

活塞裙部摩擦润滑及二阶运动的数值分析研究

提出了活塞裙部摩擦润滑的数学模型,该模型考虑了裙部表面粗糙度、裙部线型对活塞润滑和摩擦的影响,所编制计算程序用于计算整个活塞横向运动轨迹,并揭示出活塞在正常工作情况下其裙部油膜力和摩擦力与曲柄转角的函数关系,给出了有关基本公式和初步结果．     

船用增压四冲程柴油机中冷器传热恶化对性能影响分析

描述了大发6PSHdM-26H柴油机中冷器的功用及运行影响因素,并根据其工作机理和结构特点,建立相应的物理模型和数学模型,确立数值计算方法,给出中冷器传热恶化对柴油机运行性能影响的计算结果及分析.指出中冷器传热恶化对柴油机有效耗油率的影响是双重的,污阻气流阻力增大和冷却能力变小,均使柴油机有效耗油率升高.     

喷油系统故障对船用四冲程柴油机运行性能影响

建立Daihatsu 6PSHdM - 26H型船用增压四冲程柴油机相应的物理模型和数学模型,对其热力过程进行模拟计算及分析,采取以喘振为切入点,确立增压系统数值计算方法,给出后燃加剧对船舶柴油机运行性能的影响的计算结果及分析.喷油系统故障或燃用劣质重油导致后燃加剧,排气温度升高,从而影响柴油机的通流特性,改变增压器与...     

柴油机连杆轴瓦寿命与摩擦影响的研究

随着现代发动机的强化,产生的交变载荷也不断增加,使得发动机轴瓦的摩擦损耗导致轴瓦疲劳破坏的现象较为常见.由于柴油机压缩比高,所以其轴瓦的润滑状态对轴瓦的疲劳寿命有很大影响.因为在传统设计中未考虑此类问题的影响,所以本文对此问题进行探讨,以求从理论上对该问题形成的原因以及解决办法进行分析.     

基于多体动力学的船舶柴油机主轴承润滑特性

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时主轴承润滑特性,在ANSYS中建立曲轴、活塞、连杆等部件的有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EX-CITE软件中,建立轴系非线性多体动力学模型.采用该模型对主轴承进行了一个循环的弹性动力学计算.结果表明,与刚体分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的轴承载荷的边界条件,提高了船舶柴油机主轴承润滑特性计算精度.     

喷油压力对电控船用中速柴油机性能的影响

为了研究船用4190型柴油机电控化改造后,喷油压力对柴油机性能的影响,利用AMESim软件,建立电控燃油喷射系统仿真模型,通过正交试验设计方法安排燃油系统参数仿真计算,以实现燃油喷射特性的优化;同时基于AMESim与AVL_FIRE软件耦合,将优化结果导入柴油机缸内燃烧模型,进行仿真计算,以完成不同喷油压力对柴油机性能影响的综合分析。结果表明,当参数组合为:喷孔直径0. 22 mm、凸轮型线速度0. 46 mm/(°)、柱塞直径14 mm、高压油管长度1000 mm时,喷油压力为125 MPa;当参数组合为:喷孔直径0. 26 mm、凸轮型线速度0. 43 mm/(°)、柱塞直径14 mm、高压油管长度800 mm时,喷油压力为105 MPa。喷油压力提高,改善了柴油机燃烧质量,使得油耗率较原机降低约14. 3%与7. 2%,但NO_x排放质量分数分别升高约50%和11%,因此,需要兼顾柴油机的经济性与动力性进一步优化排放。     

双侧驱动轴向柱塞泵/马达配流副摩擦转矩影响因素分析

为研究双侧驱动轴向柱塞泵/马达配流副摩擦转矩特性,在考虑油液粘压特性下,建立了配流副模型,推导了全膜润滑摩擦转矩公式,考察了压力、油膜厚度、密封带宽度、腰型槽中心角以及转速对摩擦转矩的影响。结果表明：配流副间摩擦转矩随压力增大而稍有增大,腰型槽中心角对摩擦转矩的影响较小;摩擦转矩随油膜厚度增大而减小,在增大到10μm后摩擦转矩趋于稳定;减小密封带宽度、降低转速能有效减小摩擦转矩。     

船用起重机磁流变防摆装置动力学分析及实验验证

为了解决船用起重机在执行吊装转运作业时,货物出现摆动降低工作效率且极易造成安全事故的问题。将磁流变技术引入到船用起重机防摆领域,设计了一种机械式防摆装置。推导了船-起重机-吊点-防摆装置-吊重的三维动力学模型。对装置的防摆效果进行分析,结果表明,当输入给磁流变防摆装置恒定电流时,随着电流增大,防摆效果愈加明显,在设定工作背景下,当给定电流2A时,对面内角及面外角的抑制分别为75%、82%。为了优化控制策略,降低能耗,提高防摆的鲁棒性,设计了变论域模糊PID(VUFPID)控制器。采用VUFPID控制器时,防摆装置对吊重摆动的面内角及面外角的抑制分别为85%,83%,能耗约为113J;采用A组恒定电流时,防摆装置对吊重摆动的面内角及面外角的抑制分别为60%,68%,能耗约为140J;采用B组恒定电流时,防摆装置对吊重摆动的面内角及面外角的抑制分别为50%,58%,能耗约为110J。可见采用VUFPID后,能实现低能耗,效果明显的防摆作用。最后搭建实物样机,验证了磁流变防摆装置的有效性。     

柴油机曲轴系多体动力学仿真分析

基于虚拟样机技术,结合有限元法(FEM)和多体系统仿真(MSS)方法,对柴油机曲轴系进行多体动力学仿真分析。首先建立了包括曲轴柔性体以及活塞连杆组等刚性体在内的三维实体曲轴系多体动力学模型,通过进行曲轴系统在发动机真实工况下的柔性多体动力学仿真计算,得到柴油机主轴承载荷和活塞侧推力等数据。研究结果表明,柔性多体动力学仿真分析结果与实际情况基本相符,可以很好的描述曲轴系动力学特性,从而为内燃机整机振动、噪声分析提供可靠的边界条件。     

发火间隔角和连杆质量对船用柴油机轴系扭振的影响

为取得最佳的船舶轴系振动,采用不同发火间隔角和不同连杆质量的设计方案,对船舶轴系扭振计算中的平均指示压力、气体力所产生的干扰力矩、外阻尼等进行分析和修正,提出单缸熄火时其他缸平均指示压力保持不变的轴系扭振计算方法．MAN B＆W 10L90MC型柴油机实验结果表明,与理论计算结果相比,该法的平均指示压力降低了5．3％,气体力所产生的干扰力矩降低了3．1％,外阻尼降低了8．29％．相应地船舶轴系扭振应力的计算精度也提高了3．23％。     

CFD耦合化学动力学模拟EGR对柴油机燃烧的影响

研究了柴油机低速部分负荷工况引入不同EGR对缸内燃烧排放特性的影响.将CHEMKIN-Ⅱ化学反应求解器集成到KIVA 3V Release 2程序中,用正庚烷化学反应机理替代柴油燃烧,建立柴油机缸内燃烧数值模拟模型;结合试验数据,模拟分析喷油时刻保持不变,EGR率(废气再循环)从0%增加到60%的燃烧过程、NOx和碳烟排放.结果表明:引入大比例EGR后点火延迟明显增长,燃烧相位推迟,燃烧温度降低;较低燃烧温度避开了NOx的高浓度生成区,EGR率60%时NOx排放比无EGR时降低93.5%;但高EGR率未使燃烧路径避开碳烟生成区,加之较低的氧浓度不利于碳烟的氧化,碳烟排放增高.     

影响柴油机喷油规律的因素分析

围绕柴油机理想喷油规律,介绍各种因素时喷油规律的影响,以便找到燃油喷射过程的最佳方案。