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1、 分类号：分类号：TK422 TK422 单位代码：单位代码：1011010110 学学 号：号：s20090054s20090054 中中 北北 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 内燃机曲轴轴系多体动力学 仿真分析 硕士研究生硕士研究生 邓晓晓邓晓晓 指导教师指导教师 张保成（教授）张保成（教授） 学科专业学科专业 动力机械及工程动力机械及工程 20122012 年年 6 6 月月 6 6 日日 图书分类号图书分类号 TK422 密级密级_非密 UDCUDC注注 1 1_ 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 内燃机曲轴轴系多体动力学仿真分析内燃机曲轴轴系多体动力学仿真分析 邓晓
2、晓邓晓晓 指导教师（姓名、职称）指导教师（姓名、职称） 张保成（教授）张保成（教授） 申请学位级别申请学位级别 工学硕士工学硕士 专业名称专业名称 动力机械及工程动力机械及工程 论文提交日期论文提交日期_年年_月月_日日 论文答辩日期论文答辩日期_年年_月月_日日 学位授予日期学位授予日期_年年_月月_日日 论文评阅人论文评阅人_ 答辩委员会主席答辩委员会主席_ 20122012 年年 6 6 月月 6 6 日日 注注 1 1：注明国际十进分类法：注明国际十进分类法 UDCUDC的分类的分类 原原 创创 性性 声声 明明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独本人郑重声明
3、：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其它个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重其它个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。承担。 论文作者签名：论文作者签名： 日期：日期： 关于学位论文使用权的说明关于学位论文使用权的说明 本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：
4、本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密论文在解密后遵守此规定） 。后遵守此规定） 。 签签 名：
5、名： 日期日期： 导师签名：导师签名： 日期：日期： 中北大学学位论文 内燃机曲轴轴系多体动力学仿真分析 摘 要 随着汽车保有量的急剧攀升，承受着严酷的市场竞争压力，面对着日趋严苛的环保法规的限制，内燃机行业对振动噪声品质的要求也日益提高。在研发阶段就能够全面预测，并控制内燃机产品的振动量级和噪声水平，已成为内燃机行业追求的重要目标。轴系的运转激励，是内燃机整机振动噪声的重要内部激励形式之一，开展针对轴系动态特性的研究，是内燃机振动噪声控制的前提基础之一。 本论文针对某型 V8 柴油机，利用多体系统动力学虚拟样机仿真技术，将主轴承的油膜动压润滑条件引入到仿真分析模型中，开展对曲轴轴系动力学特性
6、的研究工作。具体工作内容如下： 1）以某 90夹角 V8 柴油机为工作对象，利用三维建模软件 PRO/E，建立了该机曲柄连杆机构（曲轴、连杆组件、活塞组件、飞轮等）的参数化模型，并进行装配。 2）利用多体动力学仿真分析软件 ADAMS/Engine，进行曲柄连杆机构多刚体系统动力学分析，得到曲柄连杆机构的有关动力学参量，包括曲轴主轴颈载荷、活塞对缸壁的侧击力等。 3）利用三维建模软件 Pro/E 和 ADAMS/Autoflex 模块，将多刚体模型中的曲轴进行柔性化处理，建立曲柄连杆机构的柔体系统动力学仿真模型，仿真得到了有关动力学结果，分析对比了刚、柔两种不同建模方式对曲柄连杆机构动力学仿真
7、结果的影响。 4）在主轴承处施加油膜载荷，建立了含油膜润滑的曲柄连杆机构动力学模型。通过动力学仿真，得到了多体系统与油膜载荷相耦合条件下的系列动力学结果，对比分析了油膜载荷对动力学仿真结果的影响。 论文工作表明：在计及部件柔性和油膜润滑条件下，多体系统分析模型才更接近曲柄连杆机构的真实工作状态，才可为后续的振动噪声分析提供更真实的激励载荷。 关键词：内燃机，曲柄连杆机构，多体系统动力学，油膜动力润滑 中北大学学位论文 Simulation Analysis of Crankshaft System in Internal Combustion Engine Based on Multi-Bod
8、y System Dynamics ABSTRACT With the car quantity rising sharply, under the pressure of severe market competition and increasingly stringent environmental regulations, the requirements on the vibration and noise quality are increasing in internal combustion engine industry. The comprehensive predicti
9、on and the control of internal combustion engine vibration magnitude and noise level in the stage of research and development has become an important goal of internal combustion engine industry. Running incentive of crankshaft system is an important form of internal incentive of the enginesvibration
10、 and noise. The research on the dynamic characteristics is the premise foundation of the enginesvibration and noise control. For a certain V8 diesel engine,this paper carries out dynamic characteristics researches of crankshaft system under the condition of oil film dynamic pressure lubrication of t
11、he main bearing, by using virtual prototype simulation technology of multi-body system dynamics .Specific contents are as follows: 1) For a certain V8 diesel engine including angle of 90,by using 3-D modeling software PRO / E, the parametric model of crank and connecting rod mechanism (crankshaft, c
12、onnecting rod assembly, piston assembly, flywheel etc) is established and assemblied. 2) By using multi-body dynamics analysis software ADAMS / Engine, this paper carries out the multi rigid body system dynamics analysis researches and gets the kinetic parameters of crank and connecting rod mechanism, including the load of main bearing and the flanking force of the piston impact on the cylinder wall,ect. 3) By using the software Pro / E and ADAMS / Autoflex module, the flexible-body dy
