微型二沖程擺式內燃機動力學特性分析.pdf

1、在便攜式移動電子設備蓬勃發(fā)展的當今社會,傳統(tǒng)的化學電池已經不能滿足供電需求,研究具有高能量密度的微機電系統(tǒng)能夠適應社會的發(fā)展,滿足電子設備對電源的要求。但我國微機電系統(tǒng)的研發(fā)尚未成熟,微型擺式內燃機主要以一擺動構件輸出動力,能量轉化效率高,結構簡單,易于實現微型化,能夠滿足當今便攜式移動電子設備對電源的需求,對推動移動電子設備在各個領域的應用,具有重要的社會價值。
　　本文的研究來源于國家自然基金項目“微型二沖程擺式內燃機燃燒機理

2、研究”。主要研究擺式內燃機的動力學特性,以動力學理論為基礎,結合有限元分析軟件ADAMS和Workbench各自的分析優(yōu)勢,對擺式內燃機的核心構件進行動力學仿真和數值模擬,并對系統(tǒng)進行可靠性分析。
　　本文主要研究內容分為三大方面:第一,通過拉格朗日引入的廣義坐標、廣義速度和廣義動量,建立擺式內燃機運動學方程,依據ADAMS在運動方程中的求解算法,仿真分析了中心擺的擺動角度、角速度、角速度分量和角加速度隨擺動周期的變化情況。根據實

3、驗數據建立了燃燒室壓力隨時間變化曲線,通過ADAMS中akispl函數擬合函數值,進行了仿真分析,結果與運動仿真分析中的曲線一致;第二,利用Workbench進行了擺式內燃機系統(tǒng)有預應力的模態(tài)特性分析,得出了擺式內燃機前六階固有頻率以及對應的振型,結果表明擺式內燃機系統(tǒng)固有頻率與激振頻率相差甚遠,可以有效地避開共振區(qū);第三,燃燒室封閉階段內部壓力很大,中心擺承受的載荷最大。根據流體仿真分析得出對應階段壓力變化情況,然后對中心擺進行對應階