Matlab助力：内燃机轴系扭转振动计算程序开发与验证

本篇论文主要探讨的是基于MATLAB的内燃机轴系扭转振动程序的开发。内燃机轴系扭转振动是一个关键但常被忽视的问题，由于其隐藏性强，可能导致发动机振动和噪声增加，甚至曲轴断裂，从而引发严重事故。随着计算机技术的进步，对于振动控制的需求不断提高，这促使研究者寻找更为精确和便捷的计算方法。 论文首先回顾了轴系扭转振动计算的基础理论，包括各部件如转动惯量、刚度和阻尼的计算方法。作者采用雅各比矩阵法和霍尔茨表格法来求解自由振动的固有频率和振型，通过比较两种方法的结果来验证程序的准确性。 在强迫振动部分，论文深入研究了气体激振力的计算，特别是通过示功图法和中国船检局图表法的对比，识别出图表法的不足，并进行了修正，从而提高了简谐系数的计算精度。此外，简化示功图也被引入，用以计算气体的简谐系数，并通过与实际测量数据的对比，证明了这种方法的有效性和可靠性。 核心部分是基于MATLAB开发的内燃机轴系扭转振动程序，该程序能够快速高效地计算自由振动的固有频率、振型、各节点的相对振幅矢量、共振转速以及在强迫振动下的不同谐次单独和叠加引起的轴段应力。通过与传统计算方法的对比，证明了该软件在计算结果的准确性上达到了合理标准，这对于保证内燃机动力装置的稳定和安全运行具有重要意义。 这篇论文通过对现有文献的深入分析和 MATLAB 技术的应用，为内燃机轴系扭转振动的计算提供了一个实用且精确的工具，对于提升发动机设计和维护的效率具有显著价值。关键词包括MATLAB、扭转振动和软件开发，凸显了研究的焦点和贡献。