內(nèi)燃式水平對(duì)動(dòng)空氣壓縮機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真研究.pdf

1、內(nèi)燃式空氣壓縮機(jī)是一種將熱能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能的新型壓氣裝置。已有的內(nèi)燃式空氣壓縮機(jī)方案由于縱向尺寸較高，振動(dòng)穩(wěn)定性較差，應(yīng)用范圍受到了一定的限制，為解決這一問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種重心較低的內(nèi)燃式水平對(duì)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，本文對(duì)內(nèi)燃式水平對(duì)動(dòng)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真研究與方案對(duì)比，分析結(jié)果對(duì)今后內(nèi)燃式空氣壓縮機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的意義。
　　本文以178F柴油機(jī)曲軸系相關(guān)參數(shù)為基礎(chǔ)，選取3種典型工況（曲軸轉(zhuǎn)速分別為1500轉(zhuǎn)/分、2000

2、轉(zhuǎn)/分、2400轉(zhuǎn)/分），將多體動(dòng)力學(xué)與有限元技術(shù)相結(jié)合，分別對(duì)兩個(gè)方案在多剛體和多柔體狀況下的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真研究，提取了曲軸上所受到的載荷曲線(xiàn)，對(duì)曲軸進(jìn)行了耐久性分析。
　　用SolidWorks建立了兩個(gè)方案的三維模型，然后在A(yíng)DAMS中建立了兩個(gè)方案的剛性體模型，施加相應(yīng)約束并定義新材料與驅(qū)動(dòng)。對(duì)剛性體模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真研究，分析了曲軸的波動(dòng)系數(shù)、活塞的速度與加速度、連桿受力、軸承支點(diǎn)處受力等動(dòng)態(tài)特性。用ANSY

3、S對(duì)曲軸進(jìn)行了模態(tài)分析，分別給出了兩個(gè)方案的曲軸前十階非零模態(tài)的頻率和振型，并對(duì)兩個(gè)模態(tài)分析結(jié)果做了比較。用HyperMesh將曲軸做柔性化處理，建立了剛?cè)峄旌象w動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)內(nèi)燃式水平對(duì)動(dòng)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行了多柔體動(dòng)力學(xué)仿真。令曲軸的平均轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/分，在A(yíng)DAMS中仿真提取了內(nèi)燃式水平對(duì)動(dòng)空氣壓縮機(jī)曲軸上的載荷曲線(xiàn)，在nSoft疲勞分析軟件中對(duì)曲軸的疲勞趨勢(shì)進(jìn)行了分析，得到了曲軸上最容易發(fā)生破壞的10個(gè)節(jié)點(diǎn)，并對(duì)曲軸上所受應(yīng)力最大