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柴油机​平衡分析及平衡优化设计

发布时间:2017年12月13日 09:11    作者:    来源:     点击率:

项目负责人:张保成

当今,柴油机的发展方向是超高速、大功率、高紧凑和轻量化。然而,柴油机内部惯性力系的平衡特性,是制约这些目标得以实现的关键性因素之一。对于柴油机内部的自由成分,传统的平衡措施是采取适当的机构平衡方式。而不论何种机构平衡方式,都需要复杂的传动形式,这对柴油机的紧凑性、轻量化、可靠性等许多特性指标都存在着严重的负面影响。

 

为解决这一问题,张保成教授带领项目组依托国家自然科学基金委员会资助项目青年科学基金项目面上项目合同“高速柴油机错拐平衡技术研究”,并结合重点型号柴油机的研制开展了高速柴油机平衡分析基础研究,重点开展了典型V 型结构柴油机惯性力系平衡特性分析,利用系统动力学的相关理论和方法,在深入分析柴油机内部惯性力系的基础 上,开发了柴油机平衡分析及平衡优化设计软件。该软件可对任意直列或者V型发动机进行平衡分析、平衡机构优化设计和多体动力学分析。以下列出了该软件中所实现的重要特性:

提供平衡分析结果,给出质点力系下,任意发动机存在的不平衡力合力矩图线和数据;

    提供平衡分析报告,给出质点力系下,任意发动机存在的分析情况的文档报告;

    提供平衡机构优化设计结果,给出质点力系下,针对任意发动机存在的不平衡力或力矩的平衡方法及效果图;

    提供平衡机构优化设计报告,给出质点力系下,针对任意发动机存在的不平衡力或力矩的平衡方法的文档报告; 

    提供多提动力学模型,自动建立发动机多体动力学模型;

    提供发动机平衡前、后,多体动力学模型;

    提供发动机平衡前、后,多体动力学分析结果。