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柴油机曲柄连杆机构动力学仿真研究.pdf
柴油机设计与制造 ofDiesel DesignManufacture Engine 基于虚拟样机技术的柴油机 曲柄连杆机构动力学仿真研究 赵丕欢樊文欣张保成郭常立 (中北大学机械工程及自动化学院，山西太原030051) 连杆机构的动力学仿真。通过多刚体系统动力学和多柔体动力学仿真柴油机的运行，获取了仿真 模型的动力学特性数据。为柴油机曲柄连杆机构对机体的激励力的优化设计和有限元分析提供了 参考依据。 the traina becarriedout Abstract：Simulationof of crank ofdiesel call dynamics engine as virtual aswell softwareADAMSandProfEand by prototype using technology supportive ANSYSforthesimulation．Thecranktrain chaxacterisncsofall areobtained dynamics engine simulationof of multi-flexible by dynamicsengineoperationperformedbyadopting bodydy·· namic$and afoundationfor and multi-rigidbodydynamics，whichgives optimizationdesign finiteelement ofexcitationforceofcranktrainon blockofadiesel analysis cylinder engine． 关键词：柴油机曲柄连杆机构动力学 words：diesel Key engine，cranktrain，dynamics 1前言 进行描述，对于刚体，采用质心在惯性参考系中 虚拟样机技术在内燃机领域获得了越来越广泛 的笛卡尔坐标和反映刚体方位的欧拉角作为广义坐 的应用．利用计算机建造柴油机曲柄连杆机构的实 标：吼=k弘乙缈，口，缈l。，g=[gj，…，q：了，即每个 体模型，并进行动力学仿真分析，可得到整个系统 刚体用6个广义坐标描述。系统动力学方程是最大 协调运作下的运动规律和动力学特性参数。 数量但却高度稀疏耦合的微分代数方程，适于用稀 本文以多体系统动力学为理论基础，采用 疏矩阵的方法高效求解。 应用拉格朗日待定乘子法．得到多刚体系统的 ADAMS及蝴和ANsYS软件平台进行柴油机 曲柄连杆机构多刚体系统动力学和多柔体动力学仿 动力学方程为： 真的动力学仿真，并对二者结果进行比较，得出结 论为在设计阶段进行柴油机振动噪声预测和低噪声 f石d百c7／Hr争+《p+妒Q-0 设计提供数据参考㈣。 l≯(g，，)=0 2曲柄连杆机构多体动力学模型的建立
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