柴油机作为主要的动力装置,提高其整体性能对社会发展具有重要的意义,然而随着功率、转速等的不断提高,发动机的结构也在承受着更大的考验。作为发动机的主要动力机构,曲轴连杆活塞系统承载着能量转换的核心任务,可见其在整机中占有极其重要的地位,因此对曲轴连杆活塞系统进行变工况分析,确定其能承受的极限工况与可能发生失效的危险点,这对一台研制中已初步确定结构的新型发动机是至关重要的。本文首先根据所研究发动机的特点,对大量同类机型的故障、失效数据等进行系统分析研究,由于发动机的结构及工作原理是相似的,所以通过同类机型的情况判断本柴油机曲轴连杆活塞系统最容易发生失效的部位及主要的失效形式是可行的。经过研究,选择有限元法结合多柔体动力学作为分析方法。本方法首先根据分析需要对模型进行了必要简化,在Pro/E中完成三维实体模型的建立,然后在ANSYS中建立曲轴与主轴承的有限元模型,在接口程序中进行缩减,获得建立多体动力学模型所需要的自由度、几何、质量和刚度矩阵、转化矩阵等文件,以此为基础,采用发动机专用分析软件AVL-EXCITE完成曲轴连杆活塞系统多体动力学模型的建立,对曲轴及主轴承的工作情况进行动态分析,对于分析结果,使用许用值以及许用安全系数等对其进行校核。最后通过一系列变工况仿真分析,确定本系统能承受的极限工况。