汽车制造

曲轴是汽车发动机中最重要、承载最复杂的零件之一。曲轴在运转时，每个曲拐上都承受周期性变化的力，导致曲轴容易产生周期性的扭转和弯曲变形。多缸发动机曲轴较长，扭转刚度较小，扭转频率相对较低，在工作范围内容易发生强烈的共振，产生曲轴扭断；另外曲轴的振动也会引起整机的振动，进而传递至车内，影响乘员的乘坐舒适性。
因此，对曲轴的振动特性进行计算分析，对于指导曲轴的安全设计、提高曲轴寿命和整机性能有着重要意义。
滑动轴承的约束会对曲轴的模态产生影响，为了反映曲轴在安装状态下的振动特性，本案例针对四缸四冲程发动机曲轴进行约束模态分析，四缸发动机曲轴的主轴径有5个滑动轴承支撑，通常第3主轴颈的滑动轴承为止推轴承，因此仿真时设定的约束条件如下：
对第3主轴颈表面节点同时施加径向位移和轴向位移约束，对于其余主轴颈仅施加径向位移约束。
通过本APP可实现：
1. 考虑滑动轴承的约束对曲轴的影响，反映曲轴在安装状态下的振动特性；
2. 曲轴的参数化建模，通过调整几何参数，对比评估不同设计参数下曲轴的振动特性；
3. 调整网格密度，研究网格尺寸对曲轴固有模态频率的影响，确定合适的分析参数。