王小龙，唐子淇

（成都大学 机械工程学院，四川 成都 610106）

前言

曲轴是发动机的动力转换和传力部件，工程设计能力直接影响发动机的动力性指标、可靠性指标和耐久性指标。随着行业竞争的加剧和设计方法的革新，企业多采用有限元法和跨学科领域的建模仿真法，缩短产品开发周期。有限元法是研究复杂工程问题的数值模拟方法，求解区域看作由许多小的在节点处相互连接的单元子域，进行单元网格划分求解，它能很好地适应复杂的几何形状、复杂的材料特性和复杂的边界条件。跨学科仿真平台使得用户可以搭建复杂的多学科领域系统的模型，快速分析单个元件或系统的稳态和动态性能。利用AMESim多学科仿真软件建立发动机参数模型和六个子模型，标定设计参数仿真，模拟发动机实际运转工况下的气缸压力、主动转矩规律曲线，联合ADINA有限元软件将载荷规律曲线动态加载到曲轴曲柄销，得到曲轴瞬态应力应变云图，完成振动模态分析，按照 GB/T 19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》进行台架试验[1]，验证了该型曲轴结构设计的合理性。

1 有限元理论模型

1.1 发动机曲轴模型相关参数

该型曲轴的主要设计参数如表1所示：

表1 曲轴主要设计参数表

1.2 发动机AMESim模型

利用 AMESim软件搭建发动机性能测试模型如图 1所示，子模型有：燃油供给模型、发动机参数模型、曲柄连杆机构模型、配气机构模型、进气系统模型、EGR废气再循环模型、涡轮增压模型、排气系统模型等。……