内燃机制造业日益发展的新技术在逐渐满足了低能耗、低排放、低噪声目标的同时,也对内燃机结构可靠性设计和振动控制提出了更高的要求,伴随这一发展趋势,内燃机的轴系扭振问题也日益凸现出来。其中曲轴是内燃机中最重要的部件,也是受力最复杂的部件,同时也影响内燃机的可靠性与寿命。随着内燃机技术的不断完善和发展,曲轴的工作条件也愈加苛刻,对曲轴的强度提出了更高的要求。在这一背景下,追求扭振理论的进一步完善,寻求新的扭振解决方案势在必行。本文总结了一些前人计算轴系扭振的方法,并基于虚拟样机技术,采用结合有限元法(FEM)的多体系统仿真(MSS)方法对内燃机曲轴系进行了扭转振动仿真分析。本文主要工作是围绕内燃机曲轴系的虚拟样机建模、曲轴固有频率分析、曲轴在气缸爆发压力下的静动强度分析、轴系动态扭振特性仿真这几方面来展开的,主要内容包括:(1)以大连柴油机厂6110型柴油机作为研究对象。首先利用三维建模软件PROE对其进行零件的建模与装配。随后将三维模型通过MECHANISM/PROE施加相应的约束,导入ADAMS中生成多刚体模型。然后利用ANSYS软件对曲轴进行模态分析生成模态中性文件,将多刚体模型中的曲轴置换成柔性体曲轴进行仿真分析。(2)对内燃机曲轴系模型进行固有频率计算。将气缸爆发压力载荷和旋转往复运动部件的惯性力加载在曲轴上进行强度分析。(3)运用ADAMS对曲轴系在气缸爆发压力下进行动态特性分析。(4)对轴系模型进行动态扭振特性仿真。通过上述工作及其结果能够分析和预测实际发动机曲轴系扭转振动的情况。并且运用虚拟样机技术能够方便地对各种工况进行模拟,非常适合于发动机的研究与开发。