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基于瞬态动力学的EQ4H发动机轴系扭转振动研究及减振器开发

马逢峻  
【摘要】: 发动机轴系包括发动机曲轴以及与之相连的各运动部件组成的总成,是典型的弹性轴系统。在运转过程中,整个轴系将产生扭转振动。由于轴系发生扭转振动时要消耗发动机的有用功率,严重的曲轴扭振甚至还可能发生断轴等重大事故,故发动机轴系扭转振动问题历来为发动机设计制造者所重视。设计新型发动机时,都必须对曲轴的轴系扭转振动进行认真的研究和必要的试验验证。 为优化EQ4H发动机扭振特性,本文在保证一定的计算精度的前提下,把连续分布的内燃机轴系简化为若干个只有转动惯量而无弹性的集中质量和连接这些质量的只有弹性而无转动惯量的轴段所组成的离散的集中质量计算模型;利用三维设计软件Unigraphics构建了EQ4H发动机轴系模型,用有限元法对该机型轴系进行扭转当量系统换算,确定简化模型的相关参数;分别采用Holzer法和有限元模态分析法求解发动机轴系的自由振动,获得轴系的各阶自振频率及其相关振型,并据此绘制频谱图,推算出发动机的临界转速和在临界转速下的共振频率及共振主谐


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