摘要：为了降低柴油机的振动,提出了对机体进行形貌优化的解决方案。根据机体结构振动形态以及振动响应的模态叠加原理,确定了基于振动响应分析和有限元模态分析结果的机体形貌优化设计空间以及形貌优化的目标,并对柴油机机体进行了低振动目标的结构优化。利用有限元法对机体结构优化前后整机的振动响应进行了对比分析,结果表明,机体优化后柴油机的整机振动烈度得到了显著地降低,证明了形貌优化方法的正确性。形貌优化方法用于机体的低振动设计,可以减少重复设计验证的次数,从而大大缩短产品设计周期。

摘要：为实现机体的低振动优化设计,在试验验证有限元模型正确性的基础上,采用拓扑优化和形状优化方法,保证不同层次优化模型的承接性,以机体模态频率和整机振动烈度值作为优化设计目标,采用数值模拟方法对机体进行振动响应分析,为机体的优化设计识别出机体振动状况分布。以四缸柴油机机体的虚拟样机为设计对象,通过拓扑优化与形状优化得到设计变量最优解,并综合考虑相关因素确定全部布局和细节设计的最终优化方案。优化结构分析结果表明,优化后各阶模态频率均得到了提高,同时整机振动烈度值降低了34.8%,优化后的机体在满足结构刚度和强度条件下实现了机体振动烈度处于安全区域。研究表明所提出的拓扑优化和形状优化在设计效率和精度都有所提高,在机体的低振动设计中可行且有效。

摘要：为改善矿山运人车辆行驶过程中驾乘人员舒适性,针对矿山运人车辆低频大幅振动特点,提出一种基于磁环式负刚度机构与正刚度弹簧机构并联的准零刚度悬置系统。基于等效磁荷法建立负刚度解析模型,分析其磁负刚度作用机理;基于Maxwell软件建立磁环式负刚度机构仿真模型,分析导磁装置、磁体几何参数、充磁方向和磁环剩磁强度对磁环式负刚度机构的影响;并以矿山运人车辆厢体开展准零刚度悬置系统应用匹配研究。结果表明:悬置系统在受到静力时具有大的承载能力,在受到激振力时具有小的动态刚度;磁环式负刚度机构有利于实现悬置系统“高静低动”特性,对于新型悬置系统设计具有重要应用价值。

摘要：柴油机机体振动速度最小化是改善结构本身及相连部件振动噪声特性的关键问题。通过柴油机机体虚拟仿真计算获得振动响应随结构参数的变化率,并探讨目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度问题,以确定影响机体振动速度与结构质量的关键设计变量。同时,通过评价机体结构形状及尺寸因素对振动速度与结构质量的影响规律,有效协调两者的权重关系。研究结果表明,改进设计使其振动速度降低了23.87%,结构质量减轻了12kg,从而验证了机体振动速度最小化研究的合理性与有效性。

摘要：强度计算与疲劳特性是评价柴油机连杆结构设计合理性的关键因素,CAE技术已经成为解决该问题的重要手段。采用软件Catia建立连杆装配体三维模型,在充分考虑连杆装配体各结构接触问题条件下,采用软件Hyper Mesh建立连杆计算模型;在充分考虑螺栓预紧力、惯性载荷、爆发载荷在连杆装配体施加问题条件下,采用有限元软件Abaqus仿真计算分析连杆结构变形、应力分布与强度状况;采用疲劳软件Femfat进行连杆结构安全系数计算,并结合理论安全系数分析验证连杆结构的设计可靠性。研究结果表明,基于CAE技术的强度评价及疲劳特性研究能够快速有效的实现连杆设计合理性分析,对于结构可靠性控制与未来设计开发具有一定的应用指导价值。

摘要：喷油孔直径是影响柴油机排放性能的关键因素之一,虚拟技术已经成为解决该问题的重要手段。在一台高压共轨直喷国Ⅳ柴油机上,研究了喷油孔直径变化对柴油机燃烧、排放性能、经济性及动力性的影响规律。结果表明,减小喷油孔直径可形成细小的油滴,缸内湍流动能变大,提高混合质量,同时缸内压力和燃烧温度增加,NOx排放恶化,而Soot排量减少;喷油孔直径减小使得燃油消耗率先增大后减小,扭矩则是先减小后增大,喷油孔直径为0.17mm时经济性和动力性最差,是因为孔径较大造成混合气不均匀及燃烧较差,使得缸内温度和爆发压力低。

摘要：激励载荷计算研究是实现柴油机振动特性精确预测的关键因素之一,虚拟技术已经成为解决该问题的重要手段。采用ADAMS/Engine软件建立柴油机刚性体系统模型,在充分考虑工作过程中结构体弹性变形因素影响的情况下,采用曲轴与缸体有限元计算模型构建刚-柔耦合系统多体动力学计算模型,通过施加爆发压力与转速设置模拟柴油机实际运行工况,计算获得柴油机主轴颈受力与活塞敲缸力。结果表明,采用刚-柔耦合系统虚拟技术能够快速有效地实现柴油机结构激励载荷的计算分析,对于柴油机结构的振动特性预测、可靠性控制与设计开发具有指导作用。

摘要：文章利用有限元软件ANSYS针对某款48槽8极的永磁同步电机,建立有限元模型,并对其八分之一模型进行分析求解,得到其在稳态和瞬态条件下的磁力线、磁场云图、齿槽转矩等结果,为以后永磁同步电机的设计优化和振动噪声分析奠定基础。

摘要：应力分布与疲劳特性研究是评价柴油机齿轮室结构设计合理性的关键因素,CAE技术已经成为解决该问题的重要手段。采用软件CATIA建立齿轮室装配体三维模型,并对齿轮室模型进行Hyper Mesh前处理;采用软件Abaqus对齿轮室进行有限元分析,分析获得齿轮室的模态结果与应力分布;采用疲劳软件Femfat进行结构安全系数计算,验证齿轮室结构的设计可靠性。研究结果表明,基于CAE技术的应力分布及疲劳特性研究能够快速有效的实现齿轮室设计合理性分析,对于其结构可靠性控制与未来开发具有一定的应用指导价值。

摘要：随着计算机技术的发展,仿真技术越来越成熟。将仿真技术应用于发动机的研究可大幅降低发动机设计及优化的工作量和研发周期。文章基于AVL-Boost软件对某一柴油发动机进行仿真建模研究,对发动机的设计与研发有一定指导作用。