發(fā)動機機體的數字化建模方法研究.pdf

1、機體是發(fā)動機最重要的零件之一，其結構組成復雜、產品技術復雜、制造過程復雜。機體的數字化建模是發(fā)動機設計中成本最高周期最長的環(huán)節(jié)，是整個發(fā)動機建模和仿真分析的基礎，對發(fā)動機產品成功開發(fā)有重要的影響。本文以某款轎車發(fā)動機為例，研究了機體數字化建模的相關理論和方法，主要包括以下內容：
　　 在分析發(fā)動機機體產品結構和制造工藝的基礎上，運用逆向工程的理論和方法快速獲取隱藏在測量數據中的原始設計參數。
　　 提出了基于自頂向下的設

2、計理論的發(fā)動機機體數字化建模方法。結合自頂向下設計理論和特征建模方法，把機體劃分為相對獨立的多個模塊，然后選擇熟悉各模塊制造工藝的設計師來完成了該模塊的全參數化建模，獲得高精度可修改的模塊模型，最后將所有模塊組裝成為一個完整的機體數字化模型。在建模過程中考慮了制造工藝，提高了機體的可制造性，保證其在發(fā)動機系統(tǒng)中的可裝配性。然后對建模時間進行了分析，結果表明建模時間大幅度縮短，建模精度也明顯提高。
　　 運用有限元理論對機體模型的

3、振動模態(tài)和機體冷卻水套流場進行了數字化仿真分析。分析表明機體剛度低于發(fā)動機的安全要求，群部剛度比汽缸體部分差，并給出提高群部剛度的方法。水套基本滿足冷卻要求，僅存在少量的局部低速流動區(qū)；水套各缸連接部位流速不是很高，不能滿足大量燃燒熱的冷卻要求，并據此提出改進建議。
　　 應用本文方法完成的發(fā)動機機體模型已經通過了企業(yè)的驗收，并已經量產準備搭載某款國內自主研發(fā)的轎車產品。本文的研究成果，可以推廣應用到發(fā)動機缸蓋、變速箱等其他汽車