【第19期】基于伏图的汽车发动机曲轴模态仿真APP开发及应用

课程介绍:

汽车发动机是为汽车提供动力的装置,是汽车的心脏,决定着汽车的动力性、经济性、稳定性、舒适性和环保性。曲轴是发动机中最重要、承载最复杂的零件之一,其强度和振动特性都会影响到整机的工作性能。

汽车发动机剖面图

曲轴在运转时,每个曲拐上都承受着周期性变化的力,这会导致曲轴容易产生周期性变化的扭转和弯曲变形。

多缸发动机曲轴一般采取全支撑方式,即在两个相邻的曲拐之间都设置一个主轴颈。在全支撑方式下,每段曲拐跨度小,弯曲刚度大,弯曲振动的固有频率很高,一般不会在曲轴工作范围内产生共振。但由于多缸发动机曲轴整体较长,扭转刚度较小,所以扭转频率较低,在工作范围内容易发生强烈的共振,引发曲轴扭断,进而导致发动机其他零部件的损坏,降低发动机的性能和寿命。

此外,曲轴的振动还会引起发动机机体的振动,通过悬置、传动轴等路径传递至车身,引起车身振动、产生车内噪声,影响乘坐人员的乘坐舒适性。

因此,对曲轴的振动特性(模态)进行仿真,对于指导曲轴的安全设计、提高曲轴的寿命和整机性能均有着重要意义。

基于伏图的隐式结构分析功能,可以方便快捷地建立曲轴模态的仿真流程,并且通过内置的APP开发器,以鼠标拖拽的方式便捷地将参数化仿真模型及仿真流程封装为可复用的曲轴模态仿真APP,可大幅提高同系产品的建模和分析效率,缩短仿真周期。

本文以四缸四冲程发动机曲轴为例,分别开发了曲轴自由模态仿真APP、曲轴约束模态仿真APP和曲轴预应力模态仿真APP。通过仿真APP,工程师不再需要进行繁琐的建模与分析操作,也不需要过多关注分析原理和计算过程,只需要进行参数修改和提交计算就可以实现不同设计方案的振动特性计算和对比评估,完成符合动力学性能要求的产品结构设计。

Simapps是云道智造搭建的基于云的工业仿真APP商店、互联网时代的科学计算中心,承载海量面向场景和模型的仿真APP,为广大中小企业、高校及科研院所提供普惠仿真工具。

为帮助大家更加深入理解Simapps的应用价值,云道智造推出“仿真APP赋能千行百业”系列直播,分享仿真APP开发&应用案例,伏图平台及伏图-电子散热等模块介绍,以及更多仿真技术干货等内容。

本视频为第 19 期直播回放。

直播时间:2024年8月21日

直播主题:基于伏图的汽车发动机曲轴模态仿真APP开发及应用

在线体验APP:https://www.simapps.com/v/226941.html

——————直播预告——————

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