在内燃机工作过程中,活塞敲击缸套是引起机体振动和噪声辐射的一个重要激励源。由于活塞缸套之间存在间隙,活塞在缸套内会产生横向及绕活塞销旋转运动,称之为活塞二阶运动。 本文运用牛顿第二定律建立活塞,连杆及曲轴的运动模型,通过变量代换,得到计算活塞横向运动加速度和活塞绕活塞销为中心的转动加速度及活塞刮擦力的矩阵方程;运用拉格朗日方程建立活塞敲击模型,通过变量代换,得到计算活塞横向速度和角速度变化及敲击力的矩阵方程,用数值方法对活塞二次运动进行仿真分析。求解活塞在运动过程中的横向位移、速度及活塞偏转角、角速度的变化,同时求解活塞处于不同的运动状态下对缸套的作用力以及敲击力。 本文还分析了活塞与缸套之间润滑油膜的雷诺方程,给出了在对称边界条件下求解此方程的差分格式。