罗宏锦，李 锐，李 智

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州545007）

0 前言

近年来，随着汽车产业的发展和技术水平的提高，发动机技术已经成为汽车行业研究的热门领域。发动机是汽车运行过程中自振能量的重要来源，而曲轴是发动机的关键构件，其扭振特性是影响发动机性能表现的重要因素。传统理论分析模型中，扭转惯量通常被视为常量。然而深入的研究表明[1]，忽略曲轴扭转过程中扭转惯量的周期性变化特征，会导致分析结论出现较大误差。

王秋芝等[2]详细介绍了三种计算变惯量的公式，韩建鑫等[3]在其中较为经典的公式基础上，引入非线性回归分析方法，考虑连杆摆动因素对系统扭转惯量的影响，提出一种适合于非线性动力学分析的计算方法，并建立了描述曲杆系统扭转振动的非线性动力学模型。文献[4]仅针对曲轴转动频率、不平衡激励频率及固有频率之间比例关系为1∶2∶1的特例进行了分析。发动机曲轴工作过程中，当激励频率与系统某阶固有频率成整数倍关系时，曲轴结构将产生共振，较小激励则可能引发结构的大幅扭转振动，严重时会导致结构失效破坏。根据内燃机动力学理论可知，当不平衡激励接近曲轴转动频率和固有频率即1∶1∶1的工况时，曲轴的破坏几率最大，因此研究这一振动对于揭示其振动机理并指导内燃机的动力学设计具有较为重要的理论及实际价值。然而，现有研究对该工况下曲轴的非线性动力学分析和研究较为匮乏。……