缸套-活塞系统中DAE与PDE联合求解方法

摘要

针对内燃机缸套-活塞系统中DAE(Differential-Algebraic Equation)和PDE(Partial Differential Fquation)难以用专业软件进行求解的问题,提出一种联合求解该系统中DAE与PDE的新方法.首先,在Dymola平台上建立该系统的DAE模块,同时在Matlab平台上构建它的PDE部分,然后通过建立DAE和PDE模块之间连接通信接口实现联合求解.这里,以某型号汽油机为实例,在考虑其活塞二阶运动、缸套-活塞之间油膜厚度变化、摩擦力及摩擦功耗等因素的条件下,建立了缸套-活塞系统模型,并对该模型进行了数值分析求解.通过对求解结果的分析,验证了这种求解方法的可行性.结果表明,采用上述方法求解,大大减少了缸套-活塞系统建模工作量,避免了活塞动力学方程变量代换,减少建模中方程编辑出错,同时也保证求解过程中算法的稳定性和求解结果的正确性.