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《基于ANSYS發(fā)動機曲軸有限元模態(tài)分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數據第8期2012年8月機械設計與制造MachineryDesign&Manufacture文章編號:1001—3997(2012)08—001l_02基于ANSYSWorkbench的V8發(fā)動機曲軸有限元模態(tài)分析木呂端曾東建于曉洋張龍平(西華大學交通與汽車工程學院,成都610039)FiniteElementModalAnalysisofV8EngineCrankshaftBasedonANSYSWorkbenchLVDuan,ZENGDong-jian,YUXiao-yang,ZHANGLong-ping(Sch
2、oolofTransportationandAutomotiveEngineering,XihuaUniversity,Chengdu610039,China)Ⅵ一^●一^舢¨、.—^■—h●一^●一^●一Ⅵ一^●f●舯¨一.、-Hq一.^■一●蚶^-●^●一卜.、●一●舭u斗h■-^‘●^■-一、.—^^州—^■H嚕一.U—^■H、.—^■_NpH、.一..、■-、■¨q—^^—N■H岍~【摘要】曲軸是發(fā)動機最重要的部件之一,其強度、剛度可以決定發(fā)動機的性能,只有強度、剛度{合格的曲軸才能保障發(fā)動機的正常運行。利用So
3、lidWorks建立了一個高速賽車V8發(fā)動機的曲軸模型,{并將曲軸模型保存為IGES格式導入到有限元分析軟件ANSYSW。rkbeneh中,最后對曲軸模型進行了;有限元模態(tài)分析,獲取了由軸的前l(fā)o階固有頻率和相應振型。模態(tài)分析可以為曲軸的進一步優(yōu)化設計2以及動力學分析提供理論依據。模態(tài)分析的固有頻率、振型動畫等可以作為曲軸優(yōu)化設計的參考,通過合理的優(yōu)化使曲軸能夠避開共振的頻率區(qū)域,有利于提高曲軸的可靠性與壽命。關鍵詞:曲軸:模態(tài)分析;ANSYSWorkbench’【Abstract】Thecrankshaftiso聊of
4、themostimportantpartsoftheenginewhichstrength,stiffnesscall,determinetheperformanceofengine,onlyqualifiedcrankshaftCanprotectthenormaloperationoftheeng/ne.The3DmodelofspeedracersV8envnecrankshaftbyusingSolidWorkswasbuiltandsavedasIGESformol,thenimportingintofinit
5、eelementanalysis50fZworeANSYSWorkbench.Finallythemodalanalysisiscarriedouttoobtainthenaturalfrequenciesandthevibration-madevectorsofthefirst10or--ders.Andareferencedataofexperimentalmodalanalysisisobtained,whichprovidesatheoreticalbasisforthefurtheroptimizationan
6、ddy,Ⅻnicanalysisofthecrankshaft.Thenaturalfrequencyandmodeshapenni—marionofthemodalanalysisCanbeused∞theoptimizationdesignreferenceofcrankshaft.Rationalopti-mizationofthecrankshaftisabletoavoidtheresonancefrequencyregion,whichwillhelptoimprovethereliabilityandZ汾-
7、spanofthecrankshaft.KeyWords:Crankshaft;ModalAnalysis;ANSYSWorkbench中圖分類號:THl6;U464.133+.3文獻標識碼:A1引言曲軸作為一個復雜的彈性連續(xù)體,它對發(fā)動機的NVH有著重要的影響【Il。在發(fā)動機高速運轉中,曲軸的扭轉振動往往成為曲軸斷裂的主要原因。要設計一款曲軸,必須考慮其振動、噪聲等特性,而對曲軸的模態(tài)分析卻是必不可少的。模態(tài)分析是研究結構動力特性的一種近代方法,是系統(tǒng)辨別方法在工程振動領域的應用。態(tài)是機械結構固有振動特性。每一個模態(tài)具
8、有特定的固有頻率、振型,這些參數可以由計算或試驗取得。討論的是模態(tài)分析中的計算模態(tài)分析。曲軸在工作過程中不斷的受到復雜的交變的沖擊載荷激勵,隨之產生了橫向、縱向以及扭轉振動,當某一激勵力的頻率和曲軸其中一階固有頻率相同或者相近時.產生軸系的共振,這足以導致曲軸的疲勞斷裂閉。對曲軸的模態(tài)分析是對曲軸的振動特性分析,為振