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发动机的振动噪声控制越来越受到重视,而发动机曲轴轴系的设计及运作工况对发动机的影响尤为重要。利用有限元法和多体动力学法来分析曲轴轴系的动力学问题以及机体NVH特性,与传统的试验等方法相比,有着显著的优势。本文运用有限元法和多体动力学仿真相结合,对4EC发动机的曲轴轴系进行多体动力学仿真,考察了主轴承载荷的变化,并在机体的主要螺栓处如正时罩,油底壳,缸盖螺栓等设置主自由度点,考察轴系及机体的性能参数变化对该处输出响应的影响,进而可知其他连接件的激励变化情况,以考察整机噪声的变化情况。本文的主要研究内容有:通过绘图软件,有限元分析软件以及仿真分析软件来建立合理的4EC发动机曲轴轴系多体动力学模型;进行仿真运算,提取其在一个工作周期内各主轴承在实际工况下的载荷,以及机体的主要螺栓处如正时罩,油底壳,缸盖螺栓等的动态响应;通过改变参数,如调整主轴承间的间隙,松开主轴承处的横向螺栓来改变主轴承的模态,以及改变曲轴材料的弹性模量参数来调整曲轴的模态,尤其是当曲轴模态和主轴承模态相近时,来考察各主轴承载荷变化情况,各主要螺栓处的响应变化,进而可以考察整机噪声变化情况。为了在微机计算仿真时能够得到精确的符合实际的结果,在曲轴轴系及机体的模型上要进行一些改动:将曲轴上的斜齿轮,油道孔以及一些小圆角等几何特征删除;机体的悬置、缸盖、油底壳、正时罩等改用RBE2来约束代替。这样就大大简化了模型,缩短了计算时间。其次,在划分有限元网格时,采用结构离散化来处理,即根据曲轴轴系及机体自身的结构特点和受载情况,将其进行划分区域,不同区域内网格的疏密程度以及单元数量都可调节和控制,以保证计算结果能真实反映实际工作状况。然后将生成的有限元模型导入ABAQUS中,进行模态计算,分析模型的固有频率特性。为了减少计算量,要对模型进行模态压缩,在曲轴的主轴颈、曲拐、飞轮端以及减振器端设置RBE2,在机体的主轴承处以及缸套和主要螺栓孔处设置RBE2,通过EXCITE和ABAQUS对模型进行压缩,得到.exb文件,该文件里包含*.DOFT、*.GEOM、*.OUT4、*.KDIC,*.KELM等文件。然后对缩减后的机体进行模态分析,对比其约束模态,以此来验证自由度选取的正确性。运用EXCITE多体动力学仿真,提取了各主轴承的载荷,以及各主要螺栓处的响应曲线;并在改变参数之后,对各主轴承的载荷和螺栓处响应曲线做了对比,得出了轴系及机体性能参数的改变对整机NVH的影响。