直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸ansys分析-資料下載頁(yè)
2025-06-29 03:46本頁(yè)面
【正文】 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(duì)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(duì)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(duì)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。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(jí)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。 約束條件由于進(jìn)行自由模態(tài)分析，對(duì)曲軸不施加任何約束。 參數(shù)設(shè)置Workbench模態(tài)分析(Modal)中，程序可設(shè)定的模態(tài)數(shù)為1200，默認(rèn)值為6。頻率范圍為0Hz1e+08Hz。此設(shè)定從工程應(yīng)用角度看完全足夠。對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振問(wèn)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) 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(duì)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2階3階4階5階6階頻率/Hz位移/mm非零模態(tài)頻率振型圖如圖30—圖35所示。需要注意的是，: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6階非零模態(tài)從振型圖中可以看出，以彎曲變形為主，而5階非零模態(tài)，對(duì)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。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(kāi)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(shì)[J]. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索,2008(03):248259.[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(kāi)發(fā),2007(06):7677.[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)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(chē),2004(03):3032.[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):282285.[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):1721。26.21
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