【正文】 但是在實(shí)際操作中推壓油路和漲壓油路壓力的壓力匹配很難控制，這樣帶來的后果就是安裝時(shí)漲壓油路還未將減震器孔漲大到合理的直徑，推壓油路就利用活塞推動(dòng)減震器進(jìn)行安裝，這樣減震器在安裝過程中將會(huì)把曲軸劃傷。通過基**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3于 CFD 軟件的柴油機(jī)曲軸減震器拆裝過程仿真與工程分析，先用 UG 構(gòu)建柴油機(jī)曲軸減震器三維模型，例如主要部件主輪轂和曲軸配合段的實(shí)體模型，利用 FLUENT分析柴油機(jī)曲軸減震器拆裝工藝操作方法；再建立柴油機(jī)曲軸減震器用拉伸器的三維模型，進(jìn)行柴油機(jī)曲軸減震器拆裝工藝過程仿真；最后分析柴油機(jī)曲軸減震器拆裝時(shí)推壓油路和漲壓油路壓力分布，進(jìn)而分析減震器主輪轂和曲軸配合段的工況強(qiáng)度，建立柴油機(jī)曲軸減震器拆裝過程漲壓和推壓的匹配關(guān)系；可以避免拆裝過程的損壞，提高工作效率，提高曲軸的使用壽命。橡膠健身器的優(yōu)點(diǎn)是橡膠減振器不僅其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且橡膠減振器成本低。硅油減振器大體是由三部分組成的，它們分別是殼體、慣性圓盤和起軸承作用的減磨襯套，殼體內(nèi)部安裝的是硅油減震器的慣性圓盤。當(dāng)曲軸系統(tǒng)發(fā)生扭振的時(shí)候，慣性圓盤運(yùn)動(dòng)總是滯后于殼體的運(yùn)動(dòng)是因?yàn)楣栌蜏p振器的慣性圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，這時(shí)間隙中硅油就起到了作用，硅油的黏性阻尼就會(huì)消耗振動(dòng)能量，從而硅油減振器達(dá)到減震的目的。加裝減震器的原理就是對(duì)阻尼的利用，阻尼可以有效的消耗系統(tǒng)的能量，從而有效的減小振幅，這是一個(gè)相當(dāng)直接有效的好方法。減震器殼體與阻力力矩的乘積，就是硅油產(chǎn)生阻尼消耗的能量 [12]。硅油的阻尼系數(shù)和橡膠的彈性參數(shù)都有較大的變化范圍，這就使得，為了滿足各種不同的設(shè)計(jì)要求，這就給我們提供了較為廣泛的選擇自由度，能夠更好的達(dá)到減振效果。但是橡膠減震器也有缺點(diǎn)，橡膠減震器依靠改變膠料配方這樣的方法來調(diào)整阻尼實(shí)際上是比較困難的；因?yàn)橄鹉z內(nèi)摩擦發(fā)熱存在，這樣橡膠就存在加速老化的問題，同樣膠層受高頻時(shí)膠層會(huì)扭轉(zhuǎn)變形；在預(yù)壓緊面或硫化結(jié)合面上就會(huì)產(chǎn)生交變剪切應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超出允許值時(shí)，橡膠會(huì)發(fā)生打滑或開裂。它專注于硅油減震器和橡膠減震器的長(zhǎng)處，同時(shí)對(duì)兩者的缺點(diǎn)進(jìn)行克服。接下來介紹了三種曲軸減震器基本結(jié)構(gòu)，主要介紹了三種典型的曲軸減震器優(yōu)缺點(diǎn)，**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7還介紹了三種減震器各自的工作原理，最后詳述了三種減震器的特點(diǎn)為以供以后的工作打下基礎(chǔ)。CFD 的原理是通過計(jì)算模這種有效的方式，可以簡(jiǎn)便的獲得流體在每一種不一樣的條件下的各種參數(shù)和狀態(tài)，這樣就很顯然的丟棄的試驗(yàn)臺(tái)這樣繁瑣的設(shè)備，進(jìn)而用計(jì)算機(jī)這樣先進(jìn)的儀器來代替它來進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn)，這個(gè)模擬計(jì)算的平臺(tái)很簡(jiǎn)捷方便的提供給了人們，讓人們來獲得流體的實(shí)際工作參數(shù)和狀態(tài)。接著用計(jì)算機(jī)來求解方程組得出結(jié)果最后獲得場(chǎng)的近似值 [30]。環(huán)境是所不包含在流體系統(tǒng)之內(nèi)的物質(zhì)。為了研究某些問題所取的特定的空間區(qū)域被稱之為控制體，控制面的定義是包圍這個(gè)空間體積的邊界面，值得注意的是控制面的表面是封閉。**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 動(dòng)量守恒方程（運(yùn)動(dòng)方程）牛頓第二定律告訴我們，流體系統(tǒng)的動(dòng)量變化率是是一個(gè)矢量和，這個(gè)矢量和就是作用在流體上的外力，動(dòng)量守恒方程如下： ?????????????zpyxpFdtwtvzpyxpdtuzbz yyxb?? 能量守恒方程 ????????kefijjjiefii SuJhxTkpEuxt ???????????????其中： ；2iphE?? 是有效傳導(dǎo)系數(shù)，efk tefk??其中： 是湍流熱傳導(dǎo)系數(shù)；tk 是 組分的擴(kuò)散流量；jJ 包括了化學(xué)反應(yīng)熱以及其它用戶定義的體積熱源項(xiàng)；kS CFD 數(shù)值模擬方法分類 有限差分法有限差分法是眾多 CFD 數(shù)值模擬軟件中最經(jīng)典的方法之一，有限差分法很容易讓人們接受，因?yàn)樗⒃诮?jīng)典的數(shù)學(xué)逼近理論的基礎(chǔ)之上，有限差分法對(duì)于規(guī)則區(qū)域的結(jié)構(gòu)劃分非常有效，但是對(duì)于非規(guī)則的區(qū)域的結(jié)構(gòu)劃分有限差分法就顯得不方便了，會(huì)導(dǎo)致數(shù)值不穩(wěn)定，影響計(jì)算精度 [19]。有限元法借鑒了有限差分法的優(yōu)點(diǎn)離散處理，因?yàn)橛邢拊▽?duì)網(wǎng)格劃分很有優(yōu)勢(shì)，所以被應(yīng)用的很廣泛 [20]。有限體積法的基本思路簡(jiǎn)單易懂，能得出直接的物理解釋 [21]。如果液體質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)形態(tài)叫做湍流。層流的特點(diǎn)：層流各層間的液體是互不混雜的，液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線或是有規(guī)則的平滑曲線。FLUENT 是目前不僅是各種功能最全面，**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11而且是適用性最廣泛、更有勝者它是國(guó)內(nèi)外使用最廣泛的 CFD 軟件之一。 GAMBIT 概述在使用 FLUENT 之前，GAMBIT 為前處理軟件，GAMBIT 可以建模，這樣一來它不僅使建立模型變得簡(jiǎn)單，而且也可以巧妙地生成各種各樣的網(wǎng)格，更有勝者GAMBIT 減少了縮短了產(chǎn)生網(wǎng)格的周期 [26]。（4）GAMBIT 可以更簡(jiǎn)潔的來檢查網(wǎng)格，可以得出參數(shù)報(bào)告，使用者可以通過報(bào)告來直接或間接地檢查網(wǎng)格，了解網(wǎng)格的缺陷，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行進(jìn)一步的改正。本文還介紹了流體有兩種流動(dòng)方式：層流和湍流，在液壓裝配中這兩種流動(dòng)方式都會(huì)出現(xiàn)。UG 不僅有建模能力，同樣也具有裝配能力，使用者可以根據(jù)自己建立的模型，用 UG 進(jìn)行組裝，同樣UG 也可以創(chuàng)建二維工程圖。 圖 41 主輪轂三維模型 圖 42 次輪轂三維模型 拉伸器體三維模型的建立如圖 43 所示，拉伸器體安裝在曲軸上，位于主輪轂的左變作用是將曲軸減震器拉出或推入曲軸，用螺栓與主輪轂相連，拉伸器體為圓柱狀，在外表面設(shè)有進(jìn)油口，進(jìn)油口是為了漲壓，推壓時(shí)油液能夠順利的進(jìn)入油道所設(shè)置。圖 45 曲軸齒輪三維模型**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 其他零件的三維模型建立 側(cè)板三維模型的建立如圖 46 所示，側(cè)板安裝在曲軸上，位于曲軸減震器的左側(cè)面作封閉曲軸減震器用，側(cè)板較薄，用來固定主輪轂與次次輪轂，在側(cè)板上開了與次輪轂一樣數(shù)量的螺紋孔，同時(shí)還有定位孔，保證凸塊和彈簧組的位置。在拆卸時(shí)，當(dāng)漲壓油路將曲軸減震器漲大時(shí)，推壓油路又將曲軸減震器從曲軸上拉下來，完成拆卸。所以內(nèi)孔要保持同軸度。**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19第五章 柴油機(jī)曲軸減震器拆裝油路壓力分析 柴油機(jī)曲軸減震器拆裝時(shí)推壓油路壓力分析本論文的研究對(duì)象是某一型號(hào)的船用柴油機(jī)曲軸減震器，本章主要對(duì)曲軸減震器的推壓油路和漲壓油路進(jìn)行油路的壓力分析，本節(jié)主要分析推壓油路。出油口邊界類型為壓力輸出。最后點(diǎn)擊 Apply 按鈕對(duì)推壓油路內(nèi)區(qū)域劃分網(wǎng)格，完成則區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格圖如圖 54 所示。在 Quality Type（質(zhì)量類型）項(xiàng)中選擇 EqualAngle Skew 選項(xiàng)。**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 56 網(wǎng)格檢查設(shè)置對(duì)話框 圖 57 邊界類型設(shè)置對(duì)話框 設(shè)置邊界類型點(diǎn)擊 Zones 選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊 Specify Boundary Types 選項(xiàng)，打開邊界類型設(shè)置對(duì)話框，如圖 57 所示。圖 58 輸出網(wǎng)格文件對(duì)話框輸出網(wǎng)格文件（.mesh）：點(diǎn)擊 File 按鈕，然后再點(diǎn)擊 Export 按鈕，最后再點(diǎn)擊 mesh...按鈕打開網(wǎng)格文件輸出對(duì)話框如圖 58 所示，其它選項(xiàng)保持不變，點(diǎn)擊Accept 按鈕確認(rèn)。網(wǎng)格光滑與交換：點(diǎn)擊 Grid 按鈕然后再點(diǎn)擊 Smooth/Swap...按鈕于是就打開對(duì)**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24話框，如圖 510 所示。點(diǎn)擊 Change Length Unites 選項(xiàng)，在此時(shí)左側(cè)的 Scale Factors 選項(xiàng)下方的 X，Y ，Z 項(xiàng)的數(shù)值都變?yōu)?。檢查網(wǎng)格：點(diǎn)擊 Grid 選項(xiàng)然后再點(diǎn)擊 Check 按鈕， Fluent 軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)所導(dǎo)入的模型的網(wǎng)格進(jìn)行多方面的檢查，然后在信息反饋窗口顯示檢查過程和結(jié)果，其中要特別注意最小體積保持為正值，不能有任何錯(cuò)誤和警告信息，最后一行一定是Done。在 Formulation 選項(xiàng)中選擇 Implicit 選項(xiàng)。選擇 kepsilon[2eqn]湍流模型，打開 湍流模型設(shè)置??k對(duì)話框，如圖 515 所示，保留其它默認(rèn)設(shè)置，點(diǎn)擊 OK 按鈕。**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27圖 516 材料屬性設(shè)置對(duì)話框設(shè)置邊界條件：點(diǎn)擊 Define 選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊 Boundary Conditions 選項(xiàng)..，打開邊界條件設(shè)置對(duì)話框，如圖 517 所示。圖 520 壓力邊界設(shè)置對(duì)話框（3）求解模型求解初始化：點(diǎn)擊 Solve 選項(xiàng)再點(diǎn)擊 Initialize 選項(xiàng) Initialize 選項(xiàng)，打開求解初始化設(shè)置對(duì)話框，如圖 521 所示。在 energy 選項(xiàng)的 Convergence 選項(xiàng)（殘差收斂臨界值）設(shè)為 1e06。點(diǎn)擊 Iterate 選項(xiàng)。圖 525 漲壓油路壓力分布云圖**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32圖 526 漲壓油路壓力分布云圖 柴油機(jī)曲軸減震器拆裝時(shí)漲壓油路壓力分析本論文的研究對(duì)象是某一型號(hào)的船用柴油機(jī)曲軸減震器，本章主要對(duì)曲軸減震器的推壓油路和漲壓油路進(jìn)行油路的壓力分析，本節(jié)主要分析漲壓油路。出油口邊界類型為壓力輸出。圖 529 打開網(wǎng)格設(shè)置對(duì)話框（1）對(duì)漲壓油路內(nèi)區(qū)域劃分網(wǎng)格點(diǎn)擊 Volume 選項(xiàng)旁邊的空白地方，選擇漲壓油路的頂部邊緣線時(shí)需要按下Shirt 鍵和鼠標(biāo)左鍵，在 Spacing 選項(xiàng)中，選擇 Interval size，然后在旁邊的空白區(qū)域內(nèi)填 1，其他設(shè)置保持不變，需要特別提示的是：在 Type 選項(xiàng)中要選擇 TGrid 選項(xiàng)。然后選擇 3D Element 選項(xiàng)以及旁邊的三棱錐圖標(biāo)。最后點(diǎn)擊 Close 選項(xiàng)，關(guān)閉網(wǎng)格檢查對(duì)話框。設(shè)置入油口（inlet）邊界類型為 pressureinlet，點(diǎn)擊 Action 選項(xiàng)旁邊的 Add，在 Name 選項(xiàng)旁邊的空白區(qū)域填寫 inlet，在 Type(類型)下拉列表中選擇 pressureinlet，選擇入油口時(shí)在此之前先要點(diǎn)擊 Face 選項(xiàng)旁邊的空白區(qū)域，再將鼠標(biāo)移動(dòng)至推壓油路上部入油口截面邊線，同時(shí)按下 Shirt 鍵和鼠標(biāo)左鍵即為選中，此時(shí)入油口邊線的圓變成紅色，最后點(diǎn)擊 Apply 選項(xiàng)。圖 532 輸出網(wǎng)格文件對(duì)話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 求解設(shè)置 圖 533FLUENT 啟動(dòng)的對(duì)話框 圖 534 光滑與交換網(wǎng)格在桌面雙擊 FLUENT 圖標(biāo)，彈出來 FLUENT 啟動(dòng)的對(duì)話框，如圖 533 所示。多次重復(fù)點(diǎn)擊點(diǎn)擊 Smooth 按鈕和 Swap 按鈕，直到對(duì)話框中出現(xiàn)圖 535 中所示數(shù)字時(shí)停止點(diǎn)擊。點(diǎn)擊下邊的 Scale 選項(xiàng)，此時(shí)，Domain Extents 選項(xiàng)下的單位由 m 變?yōu)?mm，并給出了區(qū)域的范圍。顯示網(wǎng)格：點(diǎn)擊 Display 按鈕然后再點(diǎn)擊 Grid...按鈕，打開網(wǎng)格顯示對(duì)話框后，點(diǎn)擊 Display 按鈕，這樣可得到區(qū)域網(wǎng)格圖。在 Space 選項(xiàng)選擇 3D 選項(xiàng)，在 Time 選項(xiàng)中選擇 Steady 選項(xiàng)，最后點(diǎn)擊 OK 按鈕。圖 539 湍流模型設(shè)置對(duì)話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39設(shè)置流體的材料屬性：點(diǎn)擊 Define 選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊 Materials 選項(xiàng)，打開材料屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖 540 所示。圖 541 邊界條件設(shè)置對(duì)話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40選擇工作流體為 oil，在 Zone 選項(xiàng)中選擇 Fluid 選項(xiàng)，點(diǎn)擊 Set 按鈕，打開流體選擇對(duì)話框，如圖 542 所示，在 Material Name 項(xiàng)選擇 oil 選項(xiàng)，保留其他默認(rèn)設(shè)置，點(diǎn)擊 OK 按鈕。在 Initial Values（初始值）項(xiàng)中，把 Gauge Pressure 項(xiàng)設(shè)置為 0。其他選項(xiàng)保持不變，點(diǎn)擊 OK 選項(xiàng)。圖 547 迭代計(jì)算設(shè)置對(duì)話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43FLUENT 開始計(jì)算。總結(jié)與展望曲軸減震器和曲軸是過盈配合，而安裝和拆卸時(shí)是用液壓將曲軸減震器漲開再將曲軸減震器推入安裝位置，安裝和拆卸時(shí)曲軸減震器可能會(huì)刮傷曲軸。通過對(duì)流場(chǎng)數(shù)值模擬，得出了漲壓和推壓的匹配關(guān)系。再導(dǎo)入 FLUENT 軟件通過有限元對(duì)曲軸減震器內(nèi)部漲壓油路和推壓油路流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬將計(jì)算的結(jié)果以可視化的圖像形式給出。（3）拆裝仿真只是數(shù)字模擬，與實(shí)際情況還是有一定的差距。（1）論文只考慮到理論基礎(chǔ)上，而沒有考慮實(shí)際情況，例如壓力機(jī)的輸出會(huì)有缺少，壓力油品質(zhì)會(huì)有優(yōu)劣之分等等。本文的主要研究成果是：（1）在對(duì)曲軸減震器的工作原理，結(jié)構(gòu)了解的前提下，參閱了大量的國(guó)內(nèi)外有關(guān)曲軸減震器的文獻(xiàn)后，建立了船用柴油機(jī)曲軸減震器的三維模型，以減震器為主要研究對(duì)象，通過 UG 建立三維模型，對(duì)曲軸減震器的拆裝過程進(jìn)行仿真。本文在參閱了大量的國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，以某一型號(hào)的曲軸減震器多為研究對(duì)象，詳述了曲軸減震器的工作原理、種類、和優(yōu)缺點(diǎn)，建立了曲軸減震器的三維模型，研究了曲軸減震器的拆裝過程，更直觀的觀察曲軸減震器在拆裝過程中存在的問題；通過對(duì)流體力學(xué)的理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，運(yùn)用流體力學(xué)軟件 FLUENT 對(duì)曲軸減震器內(nèi)部漲壓油路和推壓油路進(jìn)行了數(shù)字模擬。圖 548 殘