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Erschienen in:
2020 | OriginalPaper | Buchkapitel
Schwingungs-Berechnung mit Effekten der drehenden Kurbelwelle
verfasst von : Klemens Priesnitz, Christian Lohse
Erschienen in: Experten-Forum Powertrain: Simulation und Test 2019
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
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Zusammenfassung
In Folge der zunehmenden Anzahl von Leichtbaukonzepten im Motorenbau treten in der Praxis immer häufiger Rauigkeits-Phänomene durch unerwünschte Kombinationen von Motorordnungen auf. Diese sind u. a. auf Effekte der drehenden Kurbelwelle (Order-Shift) zurückzuführen. Da eine gekoppelte MKS-FEM-Rechnung (Methode A), die diese Effekte berücksichtigen kann, sehr rechenzeitintensiv ist, wurde bei IAV eine Methode (B+) entwickelt, die ohne MKS-Rechnung auskommt und damit deutlich schneller ist. Dabei wird die MKS-Rechnung der Methode A durch eine FEM-Rechnung im drehenden System der Kurbelwelle (KW) ersetzt, und zwar für den gesamten Drehzahl-Hochlauf.
Die neu entwickelte Methode B+ zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
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Nur ein FE-Modell des kompletten Powertrains mit drehbar gelagerter Kurbelwelle (kein MKS-Modell)
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Berücksichtigung aller Effekte der drehenden Kurbelwelle (z. B. Coriolis-Kraft) bei der Berechnung im drehenden System
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Berechnung der KW- und Hauptlager-Deformationen im drehenden System der Kurbelwelle (1. FEM-Rechnung) und anschließende Transformation ins ortsfeste System des Motors (→ Order-Shift-Phänomene berücksichtigt)
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Aufprägung der transformierten KW- und Hauptlager-Deformationen in der 2. FEM-Rechnung im ortsfesten System
Sämtliche erforderlichen Funktionalitäten (drehende Massen- und Dämpfer-Elemente, Aufprägung von bekannten Verschiebungen) sind in der verwendeten IAV-Software Sbnoise integriert.