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二自由度内燃机曲轴-吸振器系统的分岔分析

振动工程学报 2010年第1期23卷 48-51页

作者：赵德敏张琪昌李伟义天津大学机械工程学院力学系天津300072

分析了当外激励频率等于吸振器的固有频率且是曲轴的固有频率的2倍的条件下,系统发生1:2内共振时的吸振器的分岔特性。首先由复规范形法得到了平均方程,结果表明曲轴的零点不是系统的唯一解,系统还可能有其他的解。再由奇异性理论分析... 详细信息

分析了当外激励频率等于吸振器的固有频率且是曲轴的固有频率的2倍的条件下,系统发生1:2内共振时的吸振器的分岔特性。首先由复规范形法得到了平均方程,结果表明曲轴的零点不是系统的唯一解,系统还可能有其他的解。再由奇异性理论分析了当曲轴的振幅为零时吸振器系统的分岔特性。得到了吸振器系统的转迁集和转迁集上相应的分岔图。对吸振器系统分岔行为研究,有助于内燃机曲轴的吸振器参数的优化设计。

关键词：内燃机曲轴吸振器复规范形法分岔

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内燃机曲轴弯扭耦合非线性振动分析

内燃机曲轴弯扭耦合非线性振动分析

作者：王雪娇天津大学

学位级别：硕士

内燃机曲轴由于应用范围广泛,结构复杂,功能繁多,所以振动形式多样,并且具有多种耦合振动形式,很容易引发多种振动问题,产生系统轴系的损坏、工作不稳定以及工作噪声等问题。目前关于内燃机曲轴的研究主要集中于轴的扭转振动和扭转—纵... 详细信息

内燃机曲轴由于应用范围广泛,结构复杂,功能繁多,所以振动形式多样,并且具有多种耦合振动形式,很容易引发多种振动问题,产生系统轴系的损坏、工作不稳定以及工作噪声等问题。目前关于内燃机曲轴的研究主要集中于轴的扭转振动和扭转—纵向耦合振动,形成了比较完备的理论分析、数值模拟与实验研究相结合的体系。由于曲轴的弯曲振动数学模型比较复杂并且具有非线性的性质,现有的研究主要集中于建立数学模型,采用数值模拟的方法对其进行分析,着眼于其非线性动力学方面的理论基础研究还是比较少。因此,建立曲轴弯—扭耦合振动的数学模型,并且运用非线性动力学方法对其进行理论研究就显得尤为重要。针对这一问题,本文的研究内容有以下几个方面:(1)依据动力学基础和达朗贝尔原理,沿用已有曲轴单曲柄圆盘非对称转子弯-扭耦合振动模型,充分考虑刚度不对称和质量不平衡,并且加入线性油膜力影响,建立数学模型,使其更加接近于实际。观察数学方程具有非线性,建立适于多尺度法计算的非线性动力学方程。(2)充分考虑了实际情况,利用非线性动力学多尺度法对曲轴的弯—扭耦合振动分别讨论两种情形,即非参激振动与参激振动。对于非参激振动,重点分析弯曲振动频率和扭转振动频率之间的关系。对于参激振动,还加入了轴的自转频率与振动固有频率之间的关系。推导出各种情况之下的平均方程。(3)分析理论计算结果,依据罗芝—胡尔维兹判据判定解的稳定性,并且与数值计算结果进行比对,达到了较好的吻合效果。根据理论推导结果,分析振动的振幅随偏心矩和刚度各向相异系数的变化而变化的趋势,提出了根据这两个参数变化在曲轴设计方面所能够起到的减振措施,对曲轴的减振发展具有重要的作用。

关键词：内燃机曲轴弯曲—扭转耦合振动多尺度法非线性振动控制与减振

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内燃机曲轴振动时效工艺分析与装置设计

振动．测试与诊断 2013年第S1期33卷 97-101,222页

作者：蔡敢为黄院星李岩舟广西大学机械工程学院南宁530004

分析了振动时效处理消除曲轴残余应力效果不好的原因,以某型号内燃机曲轴为研究对象,设计了新的工艺和装置,对采用该工艺的振动时效处理装置进行计算机仿真。分析结果表明,该工艺和装置能够在偏心激振器的激振频率范围内使曲轴产生共振... 详细信息

分析了振动时效处理消除曲轴残余应力效果不好的原因,以某型号内燃机曲轴为研究对象,设计了新的工艺和装置,对采用该工艺的振动时效处理装置进行计算机仿真。分析结果表明,该工艺和装置能够在偏心激振器的激振频率范围内使曲轴产生共振,可有效消除曲轴的残余应力,对大批量曲轴生产中振动时效工艺的制定提供了一定的理论依据,具有一定工程意义。

关键词：振动时效内燃机曲轴工艺分析装置设计模态分析谐响应分析

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内燃机曲轴的弯曲强度研究

西安交通大学学报 1982年第3期 50-56页

作者：王东华西安交通大学动力机械工程二系

本文是在连续组合梁法曲轴弯曲强度电算程式的基础上,对6130柴油机进行的分析与计算的结果.这种方法虽然是一种静态方法,但由于在连续梁法中采用了弹性的曲拐与曲轴支承以及主轴承支座具有下沉度等这样一些与发动机实际情况相一致的技... 详细信息

本文是在连续组合梁法曲轴弯曲强度电算程式的基础上,对6130柴油机进行的分析与计算的结果.这种方法虽然是一种静态方法,但由于在连续梁法中采用了弹性的曲拐与曲轴支承以及主轴承支座具有下沉度等这样一些与发动机实际情况相一致的技术参数,从而使其计算结果在应力曲线的形状和许多点的弯曲应力值上能逼近于实际的动态工况,这些都已为一些实测的结果所证实. 在本文中还提出了曲轴支座柔度值的合理范围、曲轴支座柔度值和主轴承支座下沉度选择与推定的方法,这些方法对保证计算结果的高精度具有较大的影响.

关键词：内燃机曲轴连杆轴颈应力值发动机工况弯曲应力弯曲强度抗弯强度过渡圆角

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42Cr Mo A钢内燃机曲轴的电渣熔铸

特殊钢 2005年第5期26卷 48-50页

作者：张振国汤峰中原工学院材料与化学工程系郑州450007

42CrMoA钢(%:0.34～0.49C,0.9～1.2Cr,0.15～0.25Mo)内燃机曲轴成品约重1 t,用锻造生产其毛坯重6.2 t,采用电渣熔铸-电渣熔焊法生产的坯重仅为1.5 t.42CrMoA钢电渣熔铸件化学成分均匀,纯净度较锻件高.在8240柴油机上装车使用结果表明,... 详细信息

42CrMoA钢(%:0.34～0.49C,0.9～1.2Cr,0.15～0.25Mo)内燃机曲轴成品约重1 t,用锻造生产其毛坯重6.2 t,采用电渣熔铸-电渣熔焊法生产的坯重仅为1.5 t.42CrMoA钢电渣熔铸件化学成分均匀,纯净度较锻件高.在8240柴油机上装车使用结果表明,与锻钢曲轴相比,没有观察到表面磨损脱落,较好地解决了曲轴的磨损脱落问题.

关键词：电渣熔铸-熔焊内燃机曲轴 42CrMoA钢电渣熔铸锻钢曲轴表面磨损化学成分使用结果熔焊法纯净度

内燃机曲轴不对中弹性支座连续曲梁弯曲强度的研究

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小型内燃机与车辆技术 1982年第2期 15-21页

作者：王东华西安交通大学

本文是在连续组合梁法曲轴弯曲强度电算程式的基础上,以6130柴油机为例,所进行的分析与计算的结果。这种计算方法虽然是一种静态方法,但由于在连续梁法中采用了弹性的曲拐与曲轴支承以及主轴承支座具有下沉度等这样一些与发动机实际工... 详细信息

本文是在连续组合梁法曲轴弯曲强度电算程式的基础上,以6130柴油机为例,所进行的分析与计算的结果。这种计算方法虽然是一种静态方法,但由于在连续梁法中采用了弹性的曲拐与曲轴支承以及主轴承支座具有下沉度等这样一些与发动机实际工况相一致的技术参数,从而使其计算结果在应力曲线的形状和许多点的弯曲应力值上能逼近于实际的动态工况,这些都已为一些实测的结果所证实。文中还提出了曲轴支座柔度值合理范围的计算方法,曲轴支座柔度值和主轴承支座下沉度选择与推定的方法,这些方法对保证计算精度有深刻的影响。

关键词：内燃机曲轴连杆轴颈发动机工况弯曲应力过渡圆角弹性支座弯曲强度抗弯强度不对中

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内燃机曲轴-飞轮系统扭振的复模态分析

江苏工学院学报 1986年第2期 45-59页

作者：张准彭玉莺

本文讨论内燃机曲轴-飞轮系统扭转振动的复模态分析。首先概述了传递函数及复模态分析的基本理论;然后,选用单点稳态正弦激励,多点同时测量的测试方案进行测试;最后,用频响函数多模态曲线拟合法,结合一维寻优进行参数识别,建立了系统的... 详细信息

本文讨论内燃机曲轴-飞轮系统扭转振动的复模态分析。首先概述了传递函数及复模态分析的基本理论;然后,选用单点稳态正弦激励,多点同时测量的测试方案进行测试;最后,用频响函数多模态曲线拟合法,结合一维寻优进行参数识别,建立了系统的模态模型。

关键词：内燃机曲轴复模态分析频响函数扭振传递函数转移函数加权误差函数模态参数飞轮轮(机械元件)

基于多体动力学的某型号内燃机曲轴的虚拟疲劳试验研究

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基于多体动力学的某型号内燃机曲轴的虚拟疲劳试验研究

作者：郭万剑大连交通大学

学位级别：硕士

曲轴作为内燃机最重要的零件,其主要失效形式是疲劳破坏,如何在设计阶段对曲轴结构开展抗疲劳设计,预估其疲劳强度和全周期疲劳寿命,完成不同结构设计方案的优选,是提高内燃机结构可靠性的重要内容。论文把近年来被广泛认可的虚拟疲劳... 详细信息

曲轴作为内燃机最重要的零件,其主要失效形式是疲劳破坏,如何在设计阶段对曲轴结构开展抗疲劳设计,预估其疲劳强度和全周期疲劳寿命,完成不同结构设计方案的优选,是提高内燃机结构可靠性的重要内容。论文把近年来被广泛认可的虚拟疲劳试验技术应用在曲轴疲劳问题的研究中,以多体动力学理论、疲劳损伤理论和有限元理论为基础,综合应用数值模拟软件对某型号二冲程内燃机曲轴开展虚拟疲劳试验研究。首先,在ADAMS中对曲轴系进行动力学仿真分析。将满载荷工况作为研究工况,建立包含柔性曲轴在内曲轴系整体的刚柔耦合动力学仿真模型,以获取曲轴疲劳分析所需的模态坐标时间载荷历程;其次,应用ANSYS对曲轴进行模态分析,确定其各阶固有频率与振型,结合计算得到的曲轴对应工况下的工作频率,确定应用模态应力恢复理论对曲轴进行全周期疲劳寿命计算。此外提取多体动力学仿真获得的动态边界条件,对曲轴进行瞬态强度计算,得到每个载荷步对应的应力信息;最后,对曲轴的疲劳强度和寿命进行预估分析。先从理论上预估得到曲轴材料的S-N曲线,根据曲轴的结构特征计算确定其疲劳综合影响系数,结合瞬态强度计算的结果得到其疲劳安全系数,完成曲轴疲劳强度的评估。并且将模态坐标时间载荷历程、模态计算结果、材料的S-N曲线依次导入到nCode Design Life中,利用模态应力恢复理论计算确定曲轴的全周期疲劳寿命。虚拟疲劳试验研究的结果表明,曲轴的疲劳强度和全周期疲劳寿命均满足预定的设计要求。综上所述,本文应用虚拟疲劳试验技术对内燃机曲轴进行疲劳研究,完全在计算机平台上实现了对曲轴结构的疲劳强度评估和全周期疲劳寿命的计算。在内燃机和其他产品的设计阶段可以使用该技术完成对结构的疲劳寿命评估与设计方案选优,并为实际物理样机的疲劳试验提供参考,以达到节省时间和经济成本的目的。

关键词：内燃机曲轴虚拟疲劳试验模态应力恢复理论全周期疲劳寿命

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内燃机曲轴的维修技术

内燃机 2012年第2期28卷 49-51,54页

作者：杜德军中国铝业股份有限公司山东分公司矿业公司山东淄博255072

针对内燃机曲轴的常见故障,通过对内燃机曲轴及配件的使用、检测、修复和改进,降低了曲轴的故障和维修成本,延长了内燃机的使用寿命周期。

关键词：内燃机曲轴维修技术常见故障维修成本寿命周期