附件C：譯文
多體系統(tǒng)動力學7: 285–305, 2002.
© 2002Kluwer學術出版社.發(fā)行于荷蘭.
凸輪的優(yōu)化設計
摘要。 我們提出用一種優(yōu)化約束的方法來設計發(fā)動機配氣凸輪，施加的約束是最大氣門升程和配氣定時，而目標函數(shù)是氣門開啟時的氣體流動的時間積分最大。定義了一個分段解析加速度，所以這個控制加速度輪廓曲線的時間作為優(yōu)化的變量。這個策略考慮了一些幾何約束條件,例如避免進排氣門,氣門與活塞相互之間的干涉。同樣，加速度的最小值和最大值等級因為避免機構鏈中出現(xiàn)過大的力和防止凸輪與從動件分離的可能性而受到限制。一旦確定了最佳的升程輪廓曲線，凸輪的形狀將用逆運動學分析計算而得，并考慮了運動鏈中所有的幾何的非線性。最后，整個機構將通過運動學分析來驗證是否滿足設計的標準。并且和標準凸輪輪廓運動相比較。凸輪的輪廓曲線也通過實驗裝置來測試，在這里測量真正的氣門升程。
關鍵詞：凸輪，非線性動力學，機構綜合
1.簡介
在發(fā)動機配氣凸輪機構的設計中應該考慮幾個因素，它們可以簡單地劃分到流體動力學和機械學中。最大的氣門升程和配氣定時取決于流體動力學方面的考慮。結構因素方面考慮滿足兩個因素，同時考慮機械結構的完整性和性能的優(yōu)化。為達到這個目標，應努力降低許用工作應力，和避免凸輪和從動件的跳動。同時，通過氣門的氣體流量應該最大。由于施加于凸輪和氣門之間的運動鏈是非線性的所以變得更加復雜。最后但并非最不重要的一點,可行的空間安排受到機構干涉的限制。
本文的目的在于研制出系統(tǒng)的凸輪優(yōu)化設計步驟，在正確的提出一個優(yōu)化的問題并解決它之后，我們得到了一個氣門升程輪廓線，被作為機械合成階段用于分析的輸入數(shù)據(jù)，在這里我們計算出滿足氣門運動需要的凸輪輪廓線，最后，整個機械系統(tǒng)通過動態(tài)分析為驗證操作的條件。
凸輪機構合成的方法變得日益復雜，并且許多可替代的方法被相繼提出。在之前的工作中，我們提出了一種方法從運動學和動力學分析凸輪機構，用樣條曲線描述凸輪的幾何特性。在這個工作當中，用一個原有的軟件來獲得氣門運動的優(yōu)化與機械運動分析相結合。以這種方式，分析師是允許凸輪機構合成中考慮的運動鏈是幾何非線性的。
2，流體動力學設計因素
內(nèi)燃機汽缸內(nèi)的流場是控制汽缸內(nèi)燃燒和進排氣過程的最重要的因素，兩種現(xiàn)象是決定發(fā)動機效率的關鍵。