Publication: Modelizado y simulación de un motor bóxer en Simpack con cuerpos rígidos y flexibles
Loading...
Identifiers
Publication date
2015-06
Defense date
2015-07-10
Authors
Advisors
Tutors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Impact
Export
Abstract
En un motor de combustión interna alternativo es importante tener conocimiento del comportamiento dinámico de los cuerpos que lo componen, ya que generalmente este tipo de motores se utilizan para mover máquinas de grandes dimensiones y que pueden ocasionar graves daños si fallan.
También es importante saber cuáles son las frecuencias naturales a las que no se deben excitar los cuerpos que componen un motor, ya que provocaría el fenómeno conocido como resonancia.
Por tanto, hay que asegurar que el rango de vibraciones que se producen en un motor de combustión interna alternativo no se encuentra dentro del rango de las frecuencias naturales de los cuerpos que contribuyen a su funcionamiento.
En el presente trabajo se ha realizado un modelado y simulación, mediante el software de sistemas multicuerpo Simpack, de un motor bóxer compuesto por cuatro bielas, cuatro pistones y un cigüeñal.
Además, se ha realizado un análisis modal de una biela flexible con el mismo software, ya que permite realizar análisis dinámicos, y se ha comparado con un análisis realizado en el software basado en el método de elementos finitos Ansys.
El software Simpack permite modelar cuerpos rígidos y cuerpos flexibles. Aunque para modelar cuerpos flexibles es necesario generar previamente los archivos necesarios en un software basado en el método de elementos finitos como Ansys.
El motivo es porque no se dispone del módulo necesario para modelar cuerpos flexibles en Simpack (SIMBEAM). Con lo cual, se explica cómo se consiguen los archivos necesarios para obtener una biela como un cuerpo flexible utilizando el software Ansys.
Para poder llevar a cabo los análisis modales, el modelado y la simulación se realiza previamente un análisis teórico del funcionamiento de un motor bóxer, la dinámica de los sistemas multicuerpo y los principios de los análisis modales.
También se realiza una introducción a los principales software que se utilizan en el presente trabajo como son Simpack y Ansys, para comprender su funcionamiento antes de comenzar a trabajar con ellos.
It’s important to know the dynamic response of the parts that compose a reciprocating internal combustion engine, because usually these engines are used to move large machines and can cause serious damage if they fail. It’s also important to know the natural frequencies of the engine parts to prevent the phenomenon known as resonance. So, it’s necessary ensure that the range of vibrations that happen in a reciprocating internal combustion engine is different to the range of the natural frequencies of the engine parts. In the current Bachelor Thesis the Multi-Body Simulation Software Simpack is used for the modeling and simulation of a boxer engine that have four connecting rods, four pistons and a crankshaft. Then, a modal analysis of a flexible connecting rod has performed with the same software because allows dynamics analysis and the results have been compared with those provided by the Finite Elements Method Software Ansys. The Multi-Body Simulation Software Simpack allows modeling rigid and flexible bodies. Although flexible bodies must be generated using a Finite Elements Method Software like Ansys. The reason to use other software it’s because the module’s license that can model flexible bodies in Simpack (SIMBEAM) is not available. Therefore, in the present Bachelor Thesis is explains how the necessary files are obtained to model a flexible connecting rod using Ansys software. Previously to perform any modal analysis or engine modeling and simulation it's performed a theoretical introduction in engine's operation, in multi-body systems dynamics, modal analysis values and in the Simpack and Ansys software.
It’s important to know the dynamic response of the parts that compose a reciprocating internal combustion engine, because usually these engines are used to move large machines and can cause serious damage if they fail. It’s also important to know the natural frequencies of the engine parts to prevent the phenomenon known as resonance. So, it’s necessary ensure that the range of vibrations that happen in a reciprocating internal combustion engine is different to the range of the natural frequencies of the engine parts. In the current Bachelor Thesis the Multi-Body Simulation Software Simpack is used for the modeling and simulation of a boxer engine that have four connecting rods, four pistons and a crankshaft. Then, a modal analysis of a flexible connecting rod has performed with the same software because allows dynamics analysis and the results have been compared with those provided by the Finite Elements Method Software Ansys. The Multi-Body Simulation Software Simpack allows modeling rigid and flexible bodies. Although flexible bodies must be generated using a Finite Elements Method Software like Ansys. The reason to use other software it’s because the module’s license that can model flexible bodies in Simpack (SIMBEAM) is not available. Therefore, in the present Bachelor Thesis is explains how the necessary files are obtained to model a flexible connecting rod using Ansys software. Previously to perform any modal analysis or engine modeling and simulation it's performed a theoretical introduction in engine's operation, in multi-body systems dynamics, modal analysis values and in the Simpack and Ansys software.
Description
Keywords
Motores de combustión interna, Motores bóxer, Simulación, Modelización, Simpack (software)