MATLAB内燃机转子裂纹动态仿真与性能评估系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现内燃机转子的动态仿真与裂纹损伤分析。支持参数化设置裂纹位置、尺寸与深度，评估转子振动特性、应力分布及稳定性，为故障诊断与结构优化提供解决方案。

详 情 说 明

基于MATLAB的内燃机转子动态仿真与裂纹损伤性能评估系统

项目介绍

本项目开发了一套基于MATLAB的内燃机转子动态仿真与裂纹损伤性能评估系统。系统通过有限元分析和多体动力学仿真技术，模拟转子在正常工况及存在裂纹损伤条件下的动态响应特性。支持参数化设置裂纹位置、尺寸和深度，分析裂纹对转子振动特性、应力分布和稳定性的影响，并提供可视化界面展示分析结果。

功能特性

• 参数化建模：支持输入转子结构参数、工况参数、裂纹参数和边界条件
• 动态响应分析：计算转子的位移-时间曲线、速度-加速度响应谱
• 应力分布分析：生成最大等效应力分布云图，计算危险截面应力集中系数
• 频域特性分析：进行模态分析和频域分析，获得固有频率、临界转速和振动模态振型
• 裂纹损伤评估：对比分析裂纹前后转子的稳定性、振动幅值变化和安全裕度
• 可视化展示：提供转子运动轨迹、应力云图和频谱分析结果的可视化界面
• 报告生成：自动生成性能对比分析与损伤评估报告

使用方法

1. 启动MATLAB，将项目文件夹添加到路径中
2. 运行主程序文件启动系统界面
3. 在参数输入界面设置转子基本参数、工况条件和裂纹参数
4. 选择分析类型（动态响应分析、应力分析、频域分析等）
5. 点击运行按钮开始仿真计算
6. 查看可视化结果和分析报告
7. 可保存分析数据和生成评估报告

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，macOS 10.14+，或Linux主流发行版
• MATLAB版本：R2020a或更高版本
• 必要工具箱：

- MATLAB基本模块 - Partial Differential Equation Toolbox（有限元分析） - Signal Processing Toolbox（信号处理） - Image Processing Toolbox（可视化处理）

• 硬件建议：8GB以上内存，多核处理器，独立显卡（用于三维可视化）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括转子有限元模型的自动建立、多体动力学方程的求解、裂纹损伤参数的集成处理、时域与频域响应数据的计算、应力分布的可视化生成以及性能对比报告的自动输出。实现了从参数输入到结果展示的全流程仿真分析能力。