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内燃机作为广泛应用的基本动力,其特殊的结构形式注定要产生振动。随着内燃机向高速、大功率、高效率方向发展,振动问题更加突出,并直接关系到机器的使用寿命、工作效率、运营安全和环境污染。而对于内燃机的振动分析的关键之一,就是确定其激励载荷。论文研究的主要目的就是通过仿真分析的方法确定柴油机活塞曲柄连杆机构在运动过程中所产生的各种施加于机体的激励载荷。论文以一台直列四缸柴油机为研究对象,从多方面开展了基于虚拟样机技术的发动机动力学仿真研究。探讨了发动机轴系的刚性体和柔性体的动力学仿真研究方法,对发动机工作过程做了深入的研究。首先,在发动机零件Pro/ENGINEER三维模型的基础上进行装配建模,利用装配模型进行干涉检查,从而验证了发动机模型的几何参数设计的合理性。其次,总结Pro/E和ADAMS解决方案中使用MECHANISM/Pro接口的相关问题。通过在三维模型中定义刚体,材料属性及简单约束,借助MECHANISM/Pro专业接口模块,完成发动机三维实体模型由建模软件Pro/ENGINEER到机械系统动力学仿真软件ADAMS的导入,避免了模型导入过程的图形文件的丢失。再次,分别用模态试验和有限元技术对发动机曲轴以及机体进行动态特性研究,研究结果证明了有限元模型的准确性。利用有限元模型生成曲轴、机体以及气缸盖的模态中性文件,建立发动机曲轴、机体的柔性体动力学仿真模型。最后,利用柔性体动力学仿真模型,通过正确定义约束以及合理施加载荷,仿真得到机体主轴承处受到的载荷,并根据所求得的各种激励力计算出了机体振动的响应量。仿真分析结果与实验结果相吻合,说明论文所开展的基于柔性体模型的柴油机轴系动力学仿真分析方法的可行性,所得数据可以为发动机轴系以及整机的振动分析提供数值依据。