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航空航天作為頂尖的科技部分一直都是人們關注的重點，今天我們來介紹一下航空發動機尾噴的結構化網格劃分。 >>> 1.

1.引言曲軸是發動機中最重要的部件。它承受連桿傳來的力，并將其轉變為轉矩通過曲軸輸出并驅動發動機上其他附件工作。曲軸受到旋轉質量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉載荷的作用。因此要求曲軸有足夠的強度和剛度，軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好。目前，有限元在求解結構問題中被廣泛應用。

5種不常見的發動機，全見過的都是牛人！▲星型發動機星型發動機是一種氣缸環繞曲軸排列的往復式內燃機，其活塞通過一根主連桿連接到曲軸上，最上方活塞連接的連桿即為主連桿，其它活塞的連桿則被稱為活節式連桿，它們通過梢孔連接在主連桿中央位置的環上。

(五) 鋁合金發動機活塞連桿研磨拋光相比鑄件或者鍛造連桿，使用鋁合金或鋅合金連桿有很多好處。雖然它的強度比不上其他材質的連桿，但這種連桿能夠提高減震性能，有助于減少對發動機曲軸的應力破壞。 振動式光飾機或是離心式光飾機可以用來進行去毛刺、去氧化皮、除飛邊處理。

提升曲軸自身剛度：適當增加曲軸重疊度，在滿足沖程和壓縮比設計的相關要求基礎上，可采用長連桿設計， 增大曲軸重疊度，提升曲軸剛度;選擇合適的材料;設計合適的圓角，避免應力集中。

由螺栓的加速度頻譜曲線可以看出，在200Hz 時出現了一個峰值，原因是在6000r/min 的工況下，本文研究的三缸四沖程發動發動機點火激勵頻率為：其中，n 為發動機轉速，N 為汽缸數。缸外負荷的壓力數就是被稱為發動機負荷，通常是由試驗數據而來。作用在活塞上的氣爆壓力是其主要作用形式，傳遞路徑為活塞-連桿等機構-曲軸，使曲軸產生兩種變形：彎曲和扭轉，不平衡振動也就由此產生。

圖5 發動機動力學模型3.1.3柔性化曲軸系統 將曲軸CAD模型進行有限元網格劃分，并進行模態縮減，替換發動機動力學模型中的剛體模型，進行動力學精細化計算，圖6為柔性化后的剛柔耦合發動機動力學模型。 圖6 剛柔耦合發動機動力學模型3.1.4激勵力分析 如圖7所示，將測試缸壓加載至活塞端面，進行MBD時域仿真分析，得到曲軸中心軸承處的時域載荷。

本文以某發動機缸體為案例通過仿真分析和試驗相結合的方式確定了發動機結構共振噪聲，最終通過模態提升的方式提升了發動機的NVH性能。缸體模態有限元分析發動機工作時缸體是主要的受力件，氣體在燃燒室燃燒所產生的氣體壓力，通過活塞連桿傳遞到曲軸，通過缸體傳出。因此發動機缸體必須要求有足夠的剛度和強度，才能承受如此大的機械負荷并保證發動機的正常運行。

在第二次世界大戰中，活塞式發動機得到了技術革新，優化了發動機的性能和運行效率。活塞式發動機主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機構、螺旋槳減速器、機匣等組成。氣缸是混合氣（汽油和空氣）進行燃燒的地方，氣缸內容納活塞做往復運動。發動機工作時氣缸溫度很高，所以氣缸外壁上有許多散熱片，用以擴大散熱面積。

雖然連桿上的配重可以有效地平衡這些慣性力，但卻只有一部分運動質量參與直線運動，另一部分參與了旋轉。因而除了上下止點位置外，其它慣性力并不能完全達到平衡狀態，此時的發動機便產生了振動。為了消除這種振動，設計者采用了很多方法，例如采用輕質的活塞減少運動件的質量、提高曲軸的剛度、采用60度夾角的“V”型布置發動機等等。

，曲軸連桿式壓縮機和發動機產生的往復慣性力和傾覆轉矩具有相似性。

PumpLinx作為專業的運動機械CFD工具，內置有專業的泵模板可快速完成泵的結構網格劃分和動網格設置。同時PumpLinx內置有非牛流體模型和基于VOF的多相流分析模型可以較好地實現泵的自吸過程的分析。

1 發動機有限元模型的建立 使用ProE 軟件建立發動機的三維幾何數據，前處理網格劃分由HyperMesh 軟件完成。缸體、缸蓋、罩蓋、軸承蓋、歧管、壓縮機、發電機、進排氣歧管以及部分鑄件支架等由二階四面體單元劃分，油底殼及沖壓支架由殼單元劃分，模型的網格數量在60 萬個左右。

無幾何清理、無幾何簡化、無網格劃分 MeshFree 引入結構化網格處理技術，通過隱式邊界法(IBM),跨越了傳統有限元網格劃分的局限性,與傳統有限元程序的主要區別在于它可以不用模型簡化及網格劃分便可直接進行分析。使用MeshFree進行仿真分析，只需要三步驟：導入、加載、后處理。

發動機氣缸就是一個把燃料的內能轉化為動能的場所，可以簡單理解為，燃料在氣缸內燃燒，產生巨大壓力推動活塞上下運動，通過連桿把力傳給曲軸，最終轉化為旋轉運動，再通過變速器和傳動軸，把動力傳遞到驅動車輪上，從而推動汽車前進。● 氣缸數不能過多　　一般的汽車都是以四缸和六缸發動機居多，既然發動機的動力主要是來源于氣缸，那是不是氣缸越多就越好呢?

這導致活塞襯套無法與曲軸校準，失去潤滑，從而導致過熱及軸承失靈。在極端力的作用下，14號連桿松動，并通過檢修口彈出，氣體從曲軸箱中噴出，引發了火災。 3號和鄰近的4號主機均需要進行徹底的修理，此外對機艙內其他部件造成的損壞也必須進行維修。總成本將達到380萬美元左右。

模擬中，工件與模具的溫度均設置為20℃；設置模具和旋輪都為不帶傳熱的剛體模具；預制坯采用環狀六面體網格劃分，網格尺寸為2.5mm×2.5mm×5mm，劃分的網格總數約為26000，設置一級網格自適應細化等級；芯模及上、下模夾住工件自轉，旋輪在驅動壓力機下沿X 軸徑向進給，在與工件接觸時發生被動自轉。旋壓模擬的運動參數見表1。

由于三缸發動機一個缸做完功，另一個缸跟不上，造成了動力輸出的空缺。這表明三缸發動機的每個活塞發力是斷續的，動力經過連桿傳到曲軸的力也是斷續的。也就是說，三缸發動機的抖動問題是確實存在的。目前，面對三缸發動機的抖動問題，汽車主機廠都在想盡辦法，希望通過機械手段進行減振處理，普遍方法是采用摩擦式減振器、偏心質量飛輪、平衡塊和平衡軸等。