汽车发动机曲轴自由模态分析

作者：孙丽华

来源：科技通报, 2021, 37(08): 61-70.

DOI：10.13774/j.cnki.kjtb.2021.08.011

• 振动频率
• 三维实体模型
• 自由模态
• 曲轴振型
• 曲轴结构特征

传统曲轴自由模态分析方法,将倒角、圆角等几何特征考虑在内,曲轴结构特征较为复杂,导致固有频率和振型提取结果的精准度较差。为此提出汽车发动机曲轴自由模态分析方法。采集曲轴弹性模量、尺寸参数、连杆机构数据、强度极限等结构特征参数,对曲轴进行三维实体模型,使用ANSYS Workbench进行四面体网格划分,建立有限元模型,通过有限元物理参数、以及物理坐标描述,生成曲轴自由振动方程组,求解后绘制曲轴振型图,进而分析可能产生共振的频率范围和曲轴薄弱环节。选取V8型号康明斯发动机曲轴,与2种传统方法进行对比实验,结果表明,此次设计方法降低了固有频率值相对标准误差,提高了各阶数下曲轴最大变形量,分别保证了固有频率和振型的精准度,同时缩短了自由模态分析时间。