柴油机曲轴系统ADAMS多体动力学仿真分析

"基于ADAMS的柴油机曲轴系统多体动力学仿真" 本文详细探讨了如何运用多体动力学仿真软件ADAMS对柴油机曲轴系统进行运动学和动力学分析，以提升设计效率和性能。首先，作者指出柴油机曲轴在实际工作中承受复杂的交变载荷，传统分析方法难以准确描述其运动规律和力学特性。因此，借助ADAMS的多体动力学仿真成为解决这一问题的有效手段。 在曲轴系统结构设计部分，文章提到曲轴的复杂性，包括其受力状态和特殊的几何形状，使得设计通常依赖于经验。整体式曲轴被选用，由单一钢料锻造或铸造，具有良好的刚度、强度和加工优势。作者利用三维设计软件Pro/E创建了某型号柴油发动机的曲轴系统三维模型，建模时特别注意了单位设置、约束点的定位以及零件的刚体设定，以便于后续在ADAMS中的导入和分析。 在曲轴系统虚拟样机建模环节，ADAMS的Mechanisms插件被用于将Pro/E模型的重量特性参数转移，确保动力学分析的准确性。在模型简化过程中，不必要的零件如气缸体被简化为支架，不对称部件如活塞裙部被处理为对称结构，以降低复杂性且不影响关键分析。 接着，文章深入分析了仿真结果。通过对气缸活塞的位移、速度和加速度的仿真，揭示了其运动规律。同时，研究了气缸侧压力和曲柄销的受力情况，这有助于理解系统内的应力分布。此外，还分析了作用在曲轴上的扭矩，这对于评估曲轴的承载能力和寿命至关重要。 结论指出，使用ADAMS虚拟样机技术能显著提升柴油机曲轴系统的设计质量和效率，对提高整体发动机性能具有实际指导价值。这种方法的运用，不仅减少了物理样机的制作和测试，也缩短了产品开发周期，降低了成本，体现了现代工程设计中的数字化和智能化趋势。