[发明专利]基于设计型线的主轴承液体动力润滑的分析方法及装置

权利要求书

1.一种基于设计型线的发动机主轴承弹性液体动力润滑的仿真分析方法，其特征在于，包括：

S1：考虑变速箱对飞轮的支撑刚度，建立动力总成的有限元模型；

S2：根据节点特性，分类自定义主节点，利用LANCZOS计算方法，联合Abaqus求解，借助子结构法完成对结构体的模态缩减，其中，将载荷施加点、零件之间的耦合点及反映机构动力学特性的这三类节点定义为主节点，机构动力学特性包括运动、变形和受力；

S3：完成柔性体单元的模块化建模，完成连接单元的参数化建模，完成动力学全局参数及载荷边界条件的定义，利用缩减子结构，建立动力总成的多体动力学模型；

S4：通过线性差分法，计算得到主轴承参数化的设计型线，建立主轴承弹性液体动力润滑分析模型，分析在动力总成特征工况下主轴承的润滑特性，完成主轴承的可靠耐久性能评价和优化；

步骤S2包括：

S2.1：将载荷施加点、零件之间的耦合点及反映机构动力学特性的这三类节点定义为主节点，对主轴承的弹性液体动力润滑分析来说，需要自定义主节点的零部件包括：燃烧室、缸套、主轴承、止推轴承、悬置及变速箱；

S2.2：利用LANCZOS计算方法，联合Abaqus求解，借助子结构法完成对结构体的模态缩减；

步骤S2.1包括：

S2.11：燃烧室主节点通过建立RBE2单元，保证每缸的若干个RBE2单元中心节点完全对称，且在气缸中心的一个圆上；

S2.12：缸套主节点建立在主推力面TS侧和次推力面ATS侧的气缸中心线平面上，需在缸径位置上，主节点之间的距离差在预设范围内，缸套最上节点和最下节点不选做主节点；

S2.13：主轴承主节点选择主轴承有限元网格内表面的全部节点，且主轴承的主节点在周向等间距分布，在轴向设定若干层；

S2.14：左、右止推轴承各定义若干个主节点，在周向确定位置间隔预设距离且对称分布；

S2.15：悬置主节点属于零件之间的耦合点，通过建立RBE2单元，施加x、y、z三个方向的结构刚度和阻尼；

S2.16：选取变速箱输入轴的轴承中心点作为变速箱的主节点，通过建立RBE2单元，设定变速箱输入轴的轴承中心点为变速箱的主节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：

S1.1：建立发动机本体有限元模型，包括：缸盖、缸套、上缸体、下缸体、主轴承、主轴承盖、螺栓及前端链壳，其中，主轴承采用一阶六面体网格，厚度方向均匀布置若干层网格，周向网格节点均匀分布，轴向网格节点不均匀分布且关于主轴承宽度方向呈中心对称，从主轴承中心到两侧，网格长度依次递减，除主轴承外，其他零部件均采用二阶四面体网格；

S1.2：考虑到变速箱对飞轮的支撑刚度可以改善飞轮的动态特性，削弱飞轮的陀螺效应，减小曲轴各个曲拐的内弯矩，建立变速箱壳体及输入轴的有限元模型，结合发动机本体有限元模型，建立动力总成的有限元模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2.2包括：

利用LANCZOS计算方法，联合Abaqus求解，借助子结构法，用零部件的主节点来定义结构体的几何信息、自由度信息、质量矩阵和刚度矩阵，完成对结构体模态参数的压缩简化，生成动力总成的缩减子结构文件，完成动力总成有限元模型的模态缩减。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S4包括：

S4.1：基于动力总成的多体动力学模型，设定主轴承的结构参数、材料属性参数，设定供油边界条件，设定机油的物性参数，完成主轴承的模块化建模；

S4.2：通过线性差分法，计算得到主轴承参数化的设计型线；

S4.3：建立主轴承的弹性液体动力润滑分析模型，分析在动力总成特征工况下主轴承的润滑特性，完成主轴承的可靠耐久性能评价和优化。