多柔体系统内活塞组-缸套多摩擦副润滑动力学全耦合建模方法及应用研究
编号:725
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更新:2023-03-22 19:45:51 浏览:181次
口头报告
摘要
摘 要: 近年来国际海事组织对船用发动机的环保性提出了更严格的要求,减振降摩、控制排放是其未来发展趋势。发动机中,活塞组与缸套作用产生的噪声超过整机噪声的50%;产生的摩擦损失也占总摩擦功耗的45%以上,因此研究其润滑动力学特性对控制排放意义重大。现有针对活塞组润滑动力学的研究均将环、裙分别建模,无法考虑环、缸套、活塞在变形、润滑、动力学等行为上的耦合作用,且忽略了对活塞环有着显著影响的环槽变形。基于上述问题,本研究将裙-缸套建立为含间隙的往复润滑关节,在统一的多柔体系统内实现了全耦合建模。通过环组窜气模型,获得多体系统载荷边界;综合考虑微凸体接触、型线、润滑油特性、多柔体动力学行为,建立耦合环-环槽接触特征的三维润滑动力学模型,在空间、时间上分别采用有限元及向后欧拉法求解。分析了环-缸套-裙的耦合规律,对环复杂润滑动力学行为进行表征。结果表明,与单独计算模型相比:耦合建模后裙部侧向力、横向位移幅值最大增加2.06%,4.50%;爆压点处环槽最大变形可达67.30μm,导致最小膜厚下降1.33μm;环磨损不均匀性加剧,开口处循环磨损量最大增加40.50%。本方法为活塞组-缸套的研究带来了新的可能,全耦合建模的方式可使得系统内润滑、载荷等边界连续统一。
关键词: 活塞环、润滑关节、全耦合模型、动态接触、多柔体动力学
稿件作者
高礼宁
上海交通大学
崔毅
上海交通大学
徐兆辉
上海交通大学
刘硕
上海交通大学
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