直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸ansys分析

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1、 有限元分析課程報(bào)告 直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸有限元分析 姓名: 學(xué)號: 分?jǐn)?shù): 年 月 日 目 錄 1.引言 1 2.曲軸有限元模型的建立 2 3.曲軸網(wǎng)格劃分 4 3.1 確定物理場和網(wǎng)格劃分法 4 3.2 確定全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 4 3.3 確定局部網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 4 3.4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查 5 3.5 調(diào)整網(wǎng)格劃分 6 4.曲軸強(qiáng)度分析 8 4.1載荷工況 8 4.2載荷及約束邊界條件 8 4.3 有限元求解結(jié)果分析 10 4.4 加密收斂分析 12 5.曲軸自由模態(tài)分析 14

2、 5.1網(wǎng)格劃分 14 5.2 約束條件 14 5.3 參數(shù)設(shè)置 14 5.4 結(jié)果分析 14 參考文獻(xiàn) 17 1.引言 曲軸(如圖1所示)是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要、承載最復(fù)雜的零件之一。其造價(jià)約占一臺發(fā)動(dòng)機(jī)總價(jià)的20%-30%,它的使用壽命決定發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。在工作過程中,曲軸承受著氣缸內(nèi)的氣體壓力及往復(fù)和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力引起的周期性變化載荷。這些扭轉(zhuǎn)力矩和大小、方向不斷變化的彎曲力,在曲軸內(nèi)產(chǎn)生交變的彎曲及切應(yīng)力,使曲軸發(fā)生疲勞破壞。同時(shí),在周期性變化的載荷作用下,曲軸可能在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)發(fā)生共振,加速曲軸的疲勞破壞。 由于曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中典型的易損件之一,其強(qiáng)度和振動(dòng)特性

3、都會影響到整機(jī)的工作性能,因此對曲軸進(jìn)行有限元分析,研究曲軸的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài),了解其固有頻率和模態(tài)振型,對于設(shè)計(jì)和優(yōu)化曲軸結(jié)構(gòu)有重要意義。 圖1 曲軸實(shí)物圖 曲軸的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示,主要由前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重和后凸緣盤等部分構(gòu)成,前端軸主要用來安裝止推墊圈、啟動(dòng)抓和皮帶輪等部件;曲柄用來連接主軸頸和連桿軸頸;平衡重的作用是平衡曲軸工作時(shí)產(chǎn)生的離心慣性力及其力矩;后凸緣盤用來安裝飛輪等部件。 1 2 3 4 5 6

4、 圖2 曲軸基本結(jié)構(gòu) 1-前端軸 2-主軸頸 3-平衡重 4-曲柄 5-連桿軸頸 6-后凸緣盤 2.曲軸有限元模型的建立 本文所研究曲軸為某直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)整體式曲軸,含有5個(gè)主軸頸,4個(gè)連桿軸頸、曲柄和平衡重。由于曲軸的具體尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,本文不詳細(xì)敘述。同時(shí),由于曲軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜,利用有限元軟件進(jìn)行建模時(shí)很難保證與圖紙上的曲軸結(jié)構(gòu)完全一致,因此建模時(shí)必須簡化模型。為了減少應(yīng)力集中,曲軸上不同截面的結(jié)合處都有半徑不同的倒角,如果在建模時(shí)考慮這些倒角和油孔,則會使有限元的網(wǎng)格非常密集,大大增加了模型的單元數(shù)量且生成的網(wǎng)格形狀也不理想,降低了求解精度。因此

5、,建模時(shí)忽略了對分析結(jié)果影響較小的特征,如軸頸上的油孔和后凸緣盤上的環(huán)槽?,F(xiàn)給出曲軸結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)尺寸如表1。 表1 曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸 設(shè)計(jì)參數(shù) 主軸頸 長度 主軸頸 直徑 連桿軸頸長度 連桿軸頸直徑 曲柄厚度 平衡重 厚度 尺寸/mm 35 80 40 66 25 22.5 平衡重的二維設(shè)計(jì)尺寸如圖3所示。 圖3 平衡重設(shè)計(jì)尺寸 考慮到在ANSYS中直接進(jìn)行曲軸建模的復(fù)雜性,本文通過SolidWorks建立三維幾何模型,并與ANSYS Workbench無縫連接,進(jìn)行有限元分析。曲軸三維建模后如圖4所示。

6、 圖4 曲軸三維實(shí)體圖 本文中曲軸材料為QT-800,其基體組織為珠光體或索氏體,主要用于所受載荷較大、受力復(fù)雜的汽車、拖拉機(jī)的曲軸、連桿、凸輪軸等等場合。表2列出了QT-800的材料性能參數(shù)。 表2 QT-800材料參數(shù) 材料 抗拉強(qiáng)度/MPa 抗拉屈服強(qiáng)度/MPa 硬度/HBS 彈性模量/ 密度/ 泊松比 QT-800 ≥800 ≥480 245-355 7850 0.3 在workbench中設(shè)置曲軸材料參數(shù)如圖5所示。 圖5 曲軸材料參數(shù) 3.曲軸網(wǎng)格劃分 有限元網(wǎng)格劃分是將整體模型結(jié)構(gòu)離散化,是數(shù)值分析的前提,也是

7、至關(guān)重要的一步,它直接影響著后續(xù)數(shù)值計(jì)算分析結(jié)果的精確性。一個(gè)良好的網(wǎng)格劃分,不但可以保證分析結(jié)果的精度,同時(shí)也能夠大大降低后期處理的計(jì)算量。 本文中采用ANSYS Workbench15.0中自帶的Mesh模塊對曲軸進(jìn)行網(wǎng)格劃分。ANSYS Workbench15.0是一個(gè)單獨(dú)的工具平臺,為ANSYS的不同求解器提供相應(yīng)的網(wǎng)格文件。自14.0起,Workbench中可以直接劃分網(wǎng)格(Direct Meshing)。直接劃分網(wǎng)格最大的優(yōu)點(diǎn)之一就是能單獨(dú)地劃分幾何體的網(wǎng)格,而之前劃分網(wǎng)格時(shí)只能整個(gè)模型同時(shí)一起劃分,顯然,直接控制網(wǎng)格劃分具有更大的柔性。 3.1 確定物理場和網(wǎng)格劃分法 在網(wǎng)

8、格劃分之前必須確定物理場的類型,Workbench中提供Mechanical、CFD、Electron-magnetics和Explicit四種物理場類型。由于本文對曲軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)和模態(tài)分析,因此選擇Mechanical網(wǎng)格劃分法求解靜力學(xué)結(jié)構(gòu)場。 3.2 確定全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 全局網(wǎng)格設(shè)置通常用于整體網(wǎng)格劃分的部署,包括網(wǎng)格尺寸函數(shù)size,邊界層函數(shù)Inflation,平滑度函數(shù)Smooth等等。現(xiàn)設(shè)置全局網(wǎng)格具體參數(shù)見表3,如圖6所示。 表3 全局網(wǎng)格參數(shù) Relevance Center Element Size Smoothing Transition Sp

9、an Angle Center Coarse Default Medium Fast Coarse 圖6 全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置界面 3.3 確定局部網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 整個(gè)曲軸由5個(gè)主軸頸,4個(gè)連桿軸頸,4個(gè)曲柄和平衡重,1個(gè)前端軸和后凸緣盤。為了整體較好的網(wǎng)格劃分結(jié)果,需要對整個(gè)模型進(jìn)行分割,不同部分進(jìn)行不同方法劃分網(wǎng)格。 曲軸軸頸部分為一系列規(guī)則的圓柱體,采用Sweep Method劃分法;曲柄、平衡重、前端軸和后凸緣盤形狀較為不規(guī)則,采用Automatic Method劃分法,即在四面體和掃掠型劃分之間自動(dòng)切換,當(dāng)幾何體不規(guī)則時(shí),程序自動(dòng)產(chǎn)生四面體。 由于曲柄、平

10、衡重、后凸緣盤(含螺紋孔)和前端軸(含鍵槽)形狀較為復(fù)雜,對這幾處采用Body Sizing進(jìn)行局部加密。 整體曲軸網(wǎng)格劃分后如圖7所示,共包含45121個(gè)單元,82631個(gè)單元節(jié)點(diǎn)。 圖7 曲軸網(wǎng)格劃分 3.4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查 本文網(wǎng)格質(zhì)量檢查,采用Skewness(偏度)進(jìn)行度量。Skewness基于歸一化的角誤差,適用于所有的面和單元形狀,也適用于所有棱柱和棱錐,是最基本的網(wǎng)格質(zhì)量檢查項(xiàng),其值位于0與1之間,0最好,1最差。度量等級詳見表4。 表4 Skewness網(wǎng)格質(zhì)量度量等級 0-0.25 0.25-0.50 0.50-0.80 0.80-0.95 0.

11、95-0.98 0.98-1.00 極好 很好 好 可接受 壞 不可接受 網(wǎng)格劃分后,網(wǎng)格質(zhì)量如表5所示。網(wǎng)格劃分質(zhì)量分布如圖8所示,整體網(wǎng)格質(zhì)量較好,小于0.95的單元個(gè)數(shù)為42775,不可接受單元個(gè)數(shù)為3,占總體0.07‰,但可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格質(zhì)量較差處多位于連桿軸頸處,因此后續(xù)分析中可能會出現(xiàn)應(yīng)力奇異現(xiàn)象或者網(wǎng)格加密不收斂。因此對于此網(wǎng)格劃分,需要進(jìn)一步調(diào)整,使其連接處網(wǎng)格質(zhì)量提高。 表5 網(wǎng)格質(zhì)量 度量方法 最小值 最大值 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 Skewness 0.0016 0.998 0.290 0.175 圖8 網(wǎng)格質(zhì)量分布圖 3

12、.5 調(diào)整網(wǎng)格劃分 重新確定全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置,采用高級尺寸函數(shù)(Advanced Sizing Function),此函數(shù)主要控制曲面在曲率較大的地方的網(wǎng)格。其中Proximity and Curvature函數(shù)采用曲率法確定細(xì)化邊和曲面處的網(wǎng)格大小,同時(shí)又控制模型鄰近區(qū)網(wǎng)格生成,對于窄薄處網(wǎng)格也有較好的劃分效果。更改后全局網(wǎng)格具體參數(shù)如圖9所示。 圖9 更改后全局網(wǎng)格參數(shù) 由于先前網(wǎng)格劃分在軸頸處網(wǎng)格質(zhì)量較差,于是推測為sweep方法下六面體網(wǎng)格與四面體網(wǎng)格過渡過程中,出現(xiàn)較差質(zhì)量的網(wǎng)格。因此,此次采用全四面體網(wǎng)格劃分方法,如圖10所示,最大單元尺寸為10mm。 圖10

13、 四面體劃分方式 整體曲軸網(wǎng)格劃分后如圖11所示,共包含82408個(gè)單元,125538個(gè)單元節(jié)點(diǎn)。 圖11 更改后曲軸網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格劃分質(zhì)量分布如圖12所示,整體網(wǎng)格質(zhì)量較之前明顯改善,且網(wǎng)格質(zhì)量較差處位于后凸緣盤邊緣位置,此處不承受載荷,對后處理結(jié)果影響基本可以忽略。網(wǎng)格劃分后,網(wǎng)格質(zhì)量與前一次劃分做比較,如表6所示。 圖12 更改后網(wǎng)格質(zhì)量分布圖 表6 兩次網(wǎng)格劃分網(wǎng)格質(zhì)量比較 劃分方法 度量方法 最小值 最大值 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 1 Skewness 0.0016 0.998 0.290 0.175 2 Skewness 0.

14、0029 0.691 0.271 0.159 因此采用調(diào)整后的方法得到整個(gè)曲軸的網(wǎng)格劃分。 4.曲軸強(qiáng)度分析 4.1載荷工況 曲軸在工作過程中承受的載荷及邊界條件有:主軸承支撐作用力、輸出端反扭矩、平衡塊離心力、曲柄和連桿軸頸的離心力、連桿對連桿軸頸的載荷等。 本文中直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序?yàn)?-3-4-2。當(dāng)1、2、3、4缸分別點(diǎn)火時(shí)活塞和曲軸位置示意如圖9、10所示。 圖9 1、4缸點(diǎn)火示意圖 圖10 2、3缸點(diǎn)火示意圖 對于直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)活塞處于上止點(diǎn)位置時(shí)連桿軸頸載荷達(dá)到最大值,

15、因此只需考慮各個(gè)氣缸分別處于壓縮終了,活塞在上止點(diǎn)位置時(shí)的受力狀況即可。 本文中發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩轉(zhuǎn)速,最大功率。并以此計(jì)算工況。由發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)計(jì)算得,在點(diǎn)火上止點(diǎn)附近,由于爆發(fā)壓力與活塞和連桿慣性的作用使得連桿軸頸受最大載荷。 按動(dòng)力學(xué)法計(jì)算載荷,并假設(shè)作用在軸頸上的載荷為分布載荷,且根據(jù)有限寬度軸頸油膜壓力應(yīng)力分布規(guī)律并忽略油孔處壓力峰值突變的影響,采用以沿軸線均勻分布,沿圓周方向120范圍內(nèi)呈余弦分布的載荷邊界條件,如圖11所示。 圖11 連桿軸頸載荷邊界條件 4.2載荷及約束邊界條件 4.2.1 轉(zhuǎn)速條件 在Workbench中Static Structural中

16、插入項(xiàng)Rotational Velocity,以主軸頸軸線為轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)速設(shè)為188rad/s(ramped),即,如圖12所示。 圖12 轉(zhuǎn)動(dòng)條件 4.2.2 連桿軸頸載荷 Workbench中自帶了Bearing Load項(xiàng),即軸承載荷。其徑向分量將根據(jù)投影面積來分布壓力載荷,軸向載荷分量沿著圓周均勻分布。由動(dòng)力學(xué)計(jì)算可知,在點(diǎn)火上止點(diǎn)位置時(shí),由于氣體爆炸壓力與慣性作用使得作用于連桿軸頸表面,方向沿徑向指向轉(zhuǎn)軸的最大載荷為;其他連桿軸頸主要受到連桿慣性力的作用,此時(shí)連桿軸頸所受最小載荷為。對于不同氣缸點(diǎn)火,對應(yīng)有不同的連桿軸頸載荷條件,圖13為1缸點(diǎn)火連桿軸頸示意圖。

17、圖13 1缸點(diǎn)火連桿軸頸示意圖 4.2.3曲軸扭轉(zhuǎn)載荷 Workbench中可通過力矩/偶載荷(Moment)施加力矩/偶在任意實(shí)體表面,如果選擇多個(gè)表面則力矩/偶將分?jǐn)傇谶@些面上。發(fā)動(dòng)機(jī)工作中,由曲軸后端傳出扭矩,曲軸必然受到一定的扭轉(zhuǎn)力,作用在曲軸前端軸和后凸緣盤上。根據(jù)公式,因此作用在曲軸上的最大扭矩可以近似為,如圖14所示。 圖14 扭矩載荷 4.2.4 支撐約束 Workbench中常用的支撐約束為Cylindrical,即圓柱面約束,可以施加在圓柱表面,并可以指定軸向、徑向或者切向自由度的約束狀況,但此約束通常僅適用于小變形(線性)分析。由于曲軸在實(shí)際工作中

18、,變形量極小,因此可采用此種約束。本文所研究曲軸為某直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)整體式曲軸,含有5個(gè)主軸頸,并通過軸瓦、軸承安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)箱體內(nèi),因此5個(gè)主軸頸處可施加軸向和徑向固定,切向自由的圓柱面約束,如圖15所示。 圖15 主軸頸支撐約束 4.3 有限元求解結(jié)果分析 對于主應(yīng)力和主應(yīng)變,根據(jù)力學(xué)基礎(chǔ)理論,應(yīng)力張量可以轉(zhuǎn)成只顯示法向應(yīng)力的形式。這就是三個(gè)主應(yīng)力,即,其值可以被指定,且三個(gè)主應(yīng)力值帶有方向。常用于塑性材料的理論是最大等效應(yīng)力和最大剪切應(yīng)力。本文采用最大等效應(yīng)力分析。 等效應(yīng)力Equivalent(von-Mises),也稱von-Mises應(yīng)力,其定義為: 總變形量

19、Total Deformation,其定義為: 4.3.1 1缸點(diǎn)火結(jié)果分析 1缸點(diǎn)火時(shí),曲軸的等效應(yīng)力圖和總變形量圖分別如圖16、17所示。其中,最大等效應(yīng)力為130.35MPa,位于1缸連桿軸頸與曲柄、主軸頸與平衡重的連接處。最大的變形量為0.05471mm,位于連桿軸頸與平衡重的邊緣處。 圖16 等效應(yīng)力圖 圖17 總變形量圖 4.3.2 2缸點(diǎn)火結(jié)果分析 2缸點(diǎn)火時(shí),曲軸的等效應(yīng)力圖和總變形量圖分別如圖18、19所示。其中,最大等效應(yīng)力為133.2MPa,位于2缸連桿軸頸與曲柄的連接處。最

20、大的變形量為0.05224mm,位于連桿軸頸與平衡重的邊緣處。 圖18 等效應(yīng)力圖 圖19 總變形量圖 4.3.3 3缸點(diǎn)火結(jié)果分析 3缸點(diǎn)火時(shí),曲軸的等效應(yīng)力圖和總變形量圖分別如圖20、21所示。其中,最大等效應(yīng)力為127.5MPa,位于2缸連桿軸頸與曲柄的連接處。最大的變形量為0.05215mm,位于連桿軸頸與平衡重的邊緣處。 圖20 等效應(yīng)力圖 圖21 總變形量圖 4.3.4 4缸點(diǎn)火結(jié)果分析 4缸點(diǎn)火時(shí),曲軸的等效應(yīng)力圖

21、和總變形量圖分別如圖22、23所示。其中,最大等效應(yīng)力為124.8MPa,位于2缸連桿軸頸與曲柄的連接處。最大的變形量為0.05425mm,位于連桿軸頸與平衡重的邊緣處。 圖22 等效應(yīng)力圖 圖23 總變形量圖 4.4 加密收斂分析 分析上述四種情況得,2缸點(diǎn)火時(shí),最大等效應(yīng)力為133.2MPa,最大變形量為0.05224mm。因此為了,減少計(jì)算量,對2缸點(diǎn)火時(shí),對曲軸加密網(wǎng)格劃分,檢查應(yīng)力值與變形量是否穩(wěn)定于一個(gè)值。 對于2缸連桿軸頸與曲柄進(jìn)行局部加密,單元尺寸調(diào)整至最大6mm,加密后如圖24所示。共包含177

22、312個(gè)單元,260480個(gè)單元節(jié)點(diǎn)。單元質(zhì)量分布圖如圖25所示。 圖24 局部加密后網(wǎng)格劃分圖 圖25 單元質(zhì)量分布圖 此時(shí)曲軸的等效應(yīng)力圖和總變形量圖分別如圖26、27所示。最大等效應(yīng)力為149.3MPa,最大的變形量為0.05272mm。 圖26 等效應(yīng)力圖 圖27 總變形量圖 加密后最大應(yīng)力值從133.2MPa增大至149.3MPa,應(yīng)力增幅約12%。最大的變形量從0.05224增大至0.05272,變形增幅約0.92%。加密后,應(yīng)力值仍處于未加密前的應(yīng)力水平,最大變形量幾乎未變,因此可以

23、認(rèn)為采用Workbench進(jìn)行的曲軸靜力學(xué)強(qiáng)度分析數(shù)據(jù)基本可靠。 根據(jù)材料屬性可得,QT-800的屈服強(qiáng)度為480MPa,塑性較好,對于塑性材料安全系數(shù)一般選取1.2-2.5,本文取安全系數(shù)為2,因此,該曲軸強(qiáng)度校核合格。 5.曲軸自由模態(tài)分析 振動(dòng)模態(tài)是彈性結(jié)構(gòu)固有的、整體的特性。通過模態(tài)分析方法可以了解結(jié)構(gòu)在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性,從而進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)。因此,模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及設(shè)備故障診斷的重要方法。 對曲軸進(jìn)行模態(tài)分析,可以確定曲軸的固有頻率和振型。計(jì)算獲取各階固頻率和觀察振型變形圖,為曲軸避免共

24、振設(shè)計(jì)提供參考。 模態(tài)分析一般分為自由模態(tài)分析和約束模態(tài)分析,自由模態(tài)分析及對模型不施加任何約束,而約束模態(tài)分析則需考慮結(jié)構(gòu)所受的實(shí)際載荷,從而對模型添加合適的載荷約束,但如果約束施加不當(dāng),則可能造成固有頻率的巨大偏差或者遺漏。因此,本文采用自由模態(tài)分析。 5.1網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格劃分仍采用先前調(diào)整后的網(wǎng)格劃分法,即采用高級尺寸函數(shù)中的Proximity and Curvature函數(shù)進(jìn)行全局設(shè)置,并采用全四面體的網(wǎng)格劃分方法,最大網(wǎng)格尺寸為10mm??傮w網(wǎng)格質(zhì)量良好,滿足模態(tài)分析要求。 5.2 約束條件 由于進(jìn)行自由模態(tài)分析,對曲軸不施加任何約束。 5.3 參數(shù)設(shè)置 Workb

25、ench模態(tài)分析(Modal)中,程序可設(shè)定的模態(tài)數(shù)為1-200,默認(rèn)值為6。頻率范圍為0Hz-1e+08Hz。此設(shè)定從工程應(yīng)用角度看完全足夠。 對于機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振問題,一般關(guān)心較低階次的頻率,且由于曲軸自由模態(tài)分析的前6階頻率僅反映剛體振動(dòng),因此共取12階模態(tài)進(jìn)行分析,設(shè)置如圖28所示。 圖28 模態(tài)分析設(shè)置參數(shù) 5.4 結(jié)果分析 曲軸的12階自由模態(tài)頻率圖如圖29所示。 圖29 曲軸12階自由模態(tài)頻率圖 由于曲軸的前6階自由模態(tài)頻率接近于零,為剛體模態(tài),對于本次分析意義不大,因此將后6階模態(tài)頻率求解結(jié)果列入表7。 表7 曲軸非零模態(tài)頻率及最大位移 1階

26、 2階 3階 4階 5階 6階 頻率/Hz 300.93 418.08 725.60 804.81 822.90 1104.60 位移/mm 12.79 13.59 14.20 17.98 13.52 15.21 非零模態(tài)頻率振型圖如圖30—圖35所示。需要注意的是,振型顯示模式變形量的放大比例為2.3:1。 圖30 1階振型 圖31 2階振型 圖32 3階振型 圖33 4階振型 圖34 5階振型 圖35 6階振型 曲軸1、3、4、6階非零模態(tài)從振型圖中可以看出,以彎曲變形為主,而2、

27、5階非零模態(tài),對應(yīng)的振型圖可以看出,以彎曲扭轉(zhuǎn)為主。 曲軸最低固有頻率,1階非零模態(tài)頻率為300.93Hz。該發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為1800 r/min時(shí),基頻為60Hz,遠(yuǎn)低于最低固有頻率,避開了共振頻率。 參考文獻(xiàn) [1] 古成中,吳新躍. 有限元網(wǎng)格劃分及發(fā)展趨勢[J]. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索,2008(03):248-259. [2] 仇亞萍,黃俐軍,馮立飛. 基于ANSYS的有限元網(wǎng)格劃分方法[J]. 機(jī)械管理開發(fā),2007(06):76-77. [3] 張娜. 直列四缸柴油機(jī)減振分析及平衡機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].上海工程技術(shù)大學(xué),2011. [4] 趙俊峰. 8L250系列柴油機(jī)

28、曲軸強(qiáng)度計(jì)算與仿真研究[D].武漢理工大學(xué),2010. [5] 劉必榮. 基于ANSYS的小型柴油機(jī)曲軸應(yīng)力分析[J]. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2004(03):30-32. [6] 邵康. 直列四缸柴油機(jī)軸系動(dòng)力學(xué)仿真分析[D].天津大學(xué),2009. [7] 李學(xué)民,崔志琴. 基于ANSYS Workbench的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸模態(tài)分析(英文)[J].Journal of Measurement Science and Instrumentation,2015(03):282-285. [8] 劉昌領(lǐng),陳建義,李清平,仇晨,羅曉蘭. 基于ANSYS的六缸壓縮機(jī)曲軸模態(tài)分析及諧響應(yīng)分析[J].流體機(jī)械,2012(08):17-21;26.

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