课程设计开题报告

四 本设计特色

采用了结构化设计思想，针对曲轴系进行模块化建 模、集总参数发求解、结果可视化处理，能够针对 多种机型（直列，V列，W列）曲轴在均匀或非均匀 运转工况（一缸或多缸熄火）下进行曲轴扭转的自 由振动特性和强迫振动特性的求解。与国内同类软 件相比，在同用户的交互性、求解功能和计算精度 等方面都有很大的提高；同时在计算模型的扩展性 方面，能对几台机串、并联扭矩模型进行就算求解， 弥补了国外成熟商用软件Bricks和Excite在这方面存 在的不足。
三 课题研究方案和主要内容
课题研究方案： 选择Matlab6.5和Matlab Runtime Server来进行曲 轴扭振分析系统的开发。分析系统采用集总参数计 算模型，即将曲轴系离散为具有集中转动惯量的圆 盘、无质量的弹性轴以及内部阻尼和外部阻尼。 主要内容： 1 建立曲轴三维实体模型 2 计算曲轴系的固有频率和振型 3 计算曲轴系的最大扭振振幅 4计算曲轴系的扭振应力 5 设计减震器
五 实施计划ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
时间 2014.2.25-2014.3.15 2014.3.16-2014.4.15 2014.4.17-2014.5.15 2014.5.16-2014.6.10 2014.6.11之后 计划 实体建模 固有特性计算分析 响应分析 减震器设计 毕业论文撰写
六 参考文献


【1】 向建华，廖日东，张正卫，吴奇.内燃机曲轴扭振 分析系统的开发与应用（1.北京理工大学 机械与车辆工 程学院，北京；2.南京博盟科技有限公司） 【2】 任学家。内燃机曲轴震动研究的内容及方法（黑龙 江省水利第三工程处，黑龙江 佳木斯 154007） 【3】 王才峄，宁宗奇.（上海工程技术大学高职学院， 上海 200437） 【4】 车定新.发动机曲轴扭转振动计算与分析研究（华 南理工大学，车辆工程） 【5】 郑长亮.四缸柴油机曲轴扭转振动测试与分析（昆 明理工大学，动力及机械工程） 【6】 杨礌.汽车发动机曲轴扭转振动分析及控制（重庆 大学，车辆工程） 【7】 A.Boysal and H.Rahnejat .Torsional vibration analysis of multi-body single cylinder internal combusition engine model
二 国内外研究现状


最开始对曲轴震动的探索使用的是分离方式，同时把曲轴 震动单座单纯的扭振来处理。在上个世纪六十年代，国外的研 究专家都使用点或者场传送矩阵的方式探索曲轴这类工作中使 用链状构造物体的晃动，一般情况下称之为传递矩阵法。上世 纪七十年代，Doughty等扩大延伸了传递矩阵法的意义，对有 障碍行为的曲轴震动进行研究，同时使用牛顿-拉夫逊方法解出 固定的频率结果。上世纪八十年代初，日本专家研究出了消灭 阻碍方法和动态刚度矩阵措施来分离或者持续曲轴扭振。上世 纪八十年代后期，伴随着电脑的出现以及前进，很多能够解题 的有限元软件的出现以及日益完善，开始普遍使用有限元软件 解析曲轴的应力大小，但是模板的精准性、处置的准确度上， 计算机都不能够解决这些问题，所以以往的动力学解析措施依 旧在大力的推广使用中。 传统的对曲轴扭振探索中，更多的是研究计算出曲轴运转一周 发生的位移是多少，推算出需要多大的应力才能够满足其运转 的稳定性。最近几年来，越来越多的要求扭振发出的声音大小， 研究应力的大小除了能够满足正常的运转还需要尽量的满足噪 音低的要求。所以探索曲轴扭振以及关联到发出噪音的问题越 来越受到人们的关注。
课程设计开题报告
课题名称：发动机曲轴设计及轴系扭振分析 姓 学 名：刘帅 号：100130225
指导老师：杨建国
一 研究的目的和意义

内燃机研究与制造行业层 出不穷的新技术在逐渐满足了 低能耗、低排放、低噪音目标 的同时，也对内燃机结构可靠 性设计和振动控制提出了更高 的要求，其中内燃机曲轴轴系 的扭转振动问题也日益突出。 同时，市场的要求是汽车技术 必须对NVH(Noise,Vibrationa and Harshness)标准予以足够 的重视。在这一背景下，追求 扭振理论的进一步完善，寻求 新的扭振解决方法势在必行。