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ExcitePiston&RingsExcitePiston&Rings培训教材培训教材((仅供用户使用仅供用户使用))20082008--0505ExcitePiston&Rings-TrainingCoursePDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建概述概述General概述概述GeneralExcitePiston&RingsExcitePiston&Rings是发动机活塞摩擦副设计专是发动机活塞摩擦副设计专用的多体动力学软件。其中：用的多体动力学软件。其中：nn活塞、活塞环等为弹性体单元活塞、活塞环等为弹性体单元nn活塞环、活塞环、缸套间为油膜润滑缸套间为油膜润滑nn模型文件是模型文件是*.*.eprepr,,其文件名和目录名中，不允许有空格其文件名和目录名中，不允许有空格、汉字等、汉字等PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建介绍介绍Introductionnn活塞动力学活塞动力学PistonDynamicsnn冲击振动噪声冲击振动噪声ImpactVibrationNoisenn活塞环活塞环组组设计设计PistonRingsDesignnn活塞活塞//环环//缸套缸套摩擦摩擦PistonandPistonRingFrictionnn压力平衡和窜气压力平衡和窜气PressureBalancing/Blow-bynn润滑油消耗润滑油消耗LubeOilConsumptionnn设计参数的趋势分析设计参数的趋势分析TrendAnalysisofDesignParameters概述概述GeneralPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建概述概述OVERVIEWRINGDYNA.WRKRINGDYNA.WRK活塞环运动和压力活塞环运动和压力(PistonRingMotionandPressures)name.WRKor*.GID活塞敲击运动结果活塞敲击运动结果(PistonSlapMotionResults)name.TAB活塞撞击活塞撞击(PistonImpactEvents)piston_anim.mod/“Parts”.obj活塞敲击动画活塞敲击动画(AnimationofPistonSlap)name.WRKor*.GID活塞环动力学结果活塞环动力学结果(PistonRingDynamicsResults)name.name.datdat窜气、摩擦损等窜气、摩擦损等(Blow-By,FMEP,..)name.WRKname.WRK润滑油消耗计算结果润滑油消耗计算结果(LOCCalculationResults)LOCcalc.dat总润滑油消耗量总润滑油消耗量(TotalLOCValues)oilconpiringpislapname.GIDorname.WRK燃燃气气//曲轴箱压力等曲轴箱压力等(Comb./Crankc.Pressure,GasForceEccentricity)图形用户界面图形用户界面GraphicalUserInterface(AVL-Workspace)用于模块间数据交换的数据文件用于模块间数据交换的数据文件InternalFilesforDataInterchangebetweenExcitePiston&Rings-ModulesPSTMOVE.GIDPSTMOVE.GID活塞敲击运动活塞敲击运动(PistonSlapMotion)活塞环动力学活塞环动力学PistonRingDynamics活塞运动活塞运动PistonMovement润滑油消耗润滑油消耗LubeOilConsumption数据流数据流DataFlowPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建用户图形界面用户图形界面GUI工作区工作区单元单元显示单显示单元属性元属性工具图标工具图标菜单菜单不用连接线不用连接线PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建用户图形界面用户图形界面GUIPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建活塞运动活塞运动PistonMovementnn发动机参数发动机参数EngineDatann活塞和缸套轮廓活塞和缸套轮廓PistonandLinerContournn活塞径向刚度活塞径向刚度PistonRadialStiffnessPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建应用目标应用目标ApplicationTargetsnn估计活塞运动和以下因素的影响估计活塞运动和以下因素的影响AssessmentofPistonMotionandEffectsofnn冷热状态下活塞轮廓冷热状态下活塞轮廓PistonColdandHotContoursnn活塞活塞径向径向刚度刚度PistonShaftStiffnessnn超过缸套底部的活塞部分超过缸套底部的活塞部分PistonexceedingBottomEndoftheLiner(BDC)nn噪声和缸套穴蚀噪声和缸套穴蚀AssessmentofNoiseandLinerCavitationnn活塞敲击动能活塞敲击动能KineticEnergyofPistonImpactsnn作用在发动机上的激励力作用在发动机上的激励力ExcitationForcesforEngineStructurenn趋势分析趋势分析TrendAnalysesnn应变应变//耐久性耐久性((动态负荷动态负荷--FEM)FEM)Strain/Durability(DynamicLoads-FEM)nn摩擦摩擦//磨损磨损((接触力、剪切速度接触力、剪切速度))Friction/Wear(ContactForces,ShearVelocity)应用目标应用目标ApplicationTargets销方向，一般柴油机ats汽油机ts提前换向PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建应用和结果应用和结果Applicationsandresultsnn活塞运动的动力成分活塞运动的动力成分DynamicComponentsofPistonMotionnn径向位移径向位移RadialDisplacementnn摆动摆动TiltingMotionnn活塞活塞瞬态瞬态变形和间隙变形和间隙Pistoninstantdeviationandclearancenn活塞轮廓和缸套间的接触力活塞轮廓和缸套间的接触力ContactForcesbetweenPistonContourandLinernn活塞撞击能量活塞撞击能量PistonImpactEnergynn摩擦力和力矩摩擦力和力矩FrictionForcesandMoments活塞运动结果活塞运动结果PistonMovementResults应用应用Applicationsnn活塞活塞刚度设计刚度设计PistonStiffnessDesignnn活塞活塞平稳运动平稳运动Pistonmovementstabilitynn活塞活塞敲击噪声敲击噪声PistonSlapNoisenn活塞摩擦活塞摩擦磨损磨损PistonFrictionandWearnn活塞拉缸活塞拉缸PistonScuffingnn缸套穴蚀缸套穴蚀((EXCITEEXCITE缸套加速度缸套加速度))LinerCavitationPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建曲柄连杆机构曲柄连杆机构CrankTrain理论和计算理论和计算TheoryandCalculation活塞销径向位移活塞销径向位移δδradialmotionofpistonpin活塞运动摆角活塞运动摆角κκtiltingangleofpiston活塞轴向位移活塞轴向位移XpXpaxialpistonmotion(pincenter)活塞径向位移活塞径向位移YpYpradialpistonmotion(pincenter)参考活塞位置参考活塞位置(pistoncenteredinliner)ss曲柄偏移量曲柄偏移量crankoffset气缸中心线气缸中心线lineraxisaa活塞销偏移量活塞销偏移量pinoffsetxyrlxpsayp+αβδκξηTSATSn曲柄中心坐标系曲柄中心坐标系xx--yycrankCoord.活塞销中心坐标系活塞销中心坐标系ξξ--ηηPinCoord.注意：从后端看（顺时针发动机）注意：从后端看（顺时针发动机）§§坐标系方向坐标系方向§§曲柄旋转方向曲柄旋转方向§§活塞摆角方向活塞摆角方向§§承压面承压面TSTS、、反承压面反承压面ATSATS的定义的定义PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建理论和计算理论和计算TheoryandCalculationnn仅考虑在仅考虑在TTSS和和AATSTS构成的平面中的活塞运动构成的平面中的活塞运动::仅列仅列出该平面中的动力学方程出该平面中的动力学方程CalculationinaPlaneofTSandATSSidenn曲轴曲轴恒速恒速旋转旋转::不考虑任何转速不均匀性造成的影响不考虑任何转速不均匀性造成的影响CrankshaftwithconstantRotationnn为简化模型为简化模型,,缸套、连杆和曲轴都是缸套、连杆和曲轴都是刚性的刚性的，绞连接，绞连接为为零间隙零间隙Liner,Con-RodandCrankshaftconsideredasrigidBodiesandhavingZero-Clearances模型假设模型假设((一一))SimulationModelAssumptions(1)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建理论和计算理论和计算TheoryandCalculationnn活塞和缸套活塞和缸套多项式轮廓多项式轮廓::用多项式来拟合表面用多项式来拟合表面,,并并可进行插值可进行插值PistonandLinerContourconsideredasaPolygonnn径向径向弹性体活塞弹性体活塞::仅考虑活塞在仅考虑活塞在径向上的变形径向上的变形,,用用径向刚度来表明其在一定力作用下的径向变形径向刚度来表明其在一定力作用下的径向变形ElasticPistoninradialDirectionnn活塞与缸套间阻尼力，取决于活塞与缸套间阻尼力，取决于变形速度变形速度PistontoLinerDampingdependingontheDeformationVelocity模型假设模型假设((二二))SimulationModelAssumptions(2)PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建理论和计算理论和计算TheoryandCalculationnn活塞活塞//环侧环侧//缸套间和连杆轴承处缸套间和连杆轴承处的摩擦系数，用的摩擦系数，用StribeckStribeck摩摩擦函数擦函数::与相对速度和方向有关的函数与相对速度和方向有