SOFIM连杆螺栓的有限元分析

针对SOFIM连杆螺栓出现的早期疲劳断裂现象,建立了连杆螺栓的有限元模型,利用ANSYS软件对该连杆螺栓进行了有限元分析,并与疲劳试验结果进行了对比,吻合较好。分析结果表明,该连杆螺栓早期疲劳断裂的原因是由于杆部与头部的过渡圆弧处产生的应力集中所导致的。该结论为以后的改进工作提供了理论依据。     

基于ANSYS的挖掘机连杆螺栓的疲劳寿命预测

针对挖掘机发动机连杆螺栓出现的早期疲劳断裂现象,建立了连杆螺栓的有限元模型,利用有限元方法进行了疲劳寿命分析,并与疲劳试验进行了对比。结果表明：该连杆螺栓杆部与头部的过渡圆弧处容易产生应力集中,造成疲劳断裂。为此提出了局部滚压的改进方法,经有限元分析,该改进措施可有效提高连杆螺栓的疲劳寿命。     

摩托车紧固件失效断裂的若干影响因素

介绍摩托车紧固件失效的形式,失效分为3大类:变形失效、断裂失效和表面损伤。断裂的主要形式有延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂等,断裂的微观断口一般分为沿晶断口、解理断口、韧窝断口、准解理断口和疲劳断口等。紧固件失效的原因很多,主要应从方案设计、材料选择、加工工艺和安装使用四个方面来考虑。分析紧固件早期失效断裂的影响因素有,螺栓的强度(硬度);螺栓的应力集中;螺栓的形变比;环境条件;应力腐蚀开裂,还有螺栓的疲劳断裂;螺纹的疲劳极限;螺栓头下圆角半径;支承面面积等。     

轻型车钢板弹簧断裂原因分析与改进

针对轻型车钢板弹簧在台架疲劳试验中早期断裂的问题,通过对钢板弹簧断裂样品进行受力结构、断口及理化检验等分析,确定淬火开裂是导致钢板弹簧发生断裂的直接原因。通过对钢板弹簧的热处理工艺提出改进措施,使钢板弹簧热处理后的硬度、显微组织和晶粒度满足技术要求,提高了钢板弹簧的疲劳寿命。     

某重型汽车后钢板弹簧断裂失效分析

文章通过断口分析、硬度检测、金相组织检验、化学成分分析对早期断裂失效的某重型汽车钢板弹簧进行了综合分析。分析结果表明:平衡轴壳边缘引起钢板弹簧表面划痕,在该位置产生应力集中,形成疲劳裂纹源,在交变应力载荷作用下钢板弹簧发生早期疲劳失效。     

汽车前轴早期疲劳断裂的失效分析

阐述了某汽车前轴的垂直弯曲疲劳试验。在对试验结果进行了全面分析的基础上，对该车前轴早期疲劳断裂问题提出了行之有效的改进措施。     

某16吨桥壳疲劳试验断裂失效分析

某16吨铸造桥壳台架试验在平均58万次疲劳寿命时发生断裂失效,经过对组织、强度、粗糙度及结构突变引起应力变化等各方面的分析,发现断裂源处结构突变过大,导致此处应力集中明显是造成桥壳早期失效的主要原因,同时过渡圆角处较大粗糙度会加速断裂进程。结合原因进行改进,最终桥壳疲劳寿命平均100万次不发生失效。     

影响桥壳与轴管焊接弯曲疲劳寿命因素的分析

分析了桥壳与轴管焊接弯曲疲劳试验中，对接环焊缝早期断裂的影响因素，指出了桥壳与轴管的焊接质量、联接型式、断面形状是影响环缝弯曲疲劳寿命的关键。     

轿车转向球头销失效分析及质量改进

通过对轿车转向球头销早期断裂失效进行分析的结果表明，球头销装配结构不合理及强度不足，是造成其早期磨损断裂的原因；静载和弯曲疲劳寿命对比试验结果表明，改进后的球头销，其寿命和静强度均比改进前有所提高。     

磨托车发动机曲轴断裂事故分析

某型发动机曲轴在服役中发生断裂事故。因事故发生在该发动机服役中早期,且该机型属较成熟机型,分析其原因并找到解决办法,对避免其它品种发动机发生类似问题有着积极的现实意义。一、断裂曲轴的外观分析曲轴材料为40Cr,高频淬火、回火。其断裂位置靠近曲轴颈部,断裂纹呈抛物线状。观察曲轴断裂区域发现曲轴颈与曲臂位置表面粗糙度较高,光洁度差,裂纹周围有黑色斑点,用手触摸有凸凹感。曲轴断口处疲劳断裂特征突出。裂纹(疲劳     

涡轮增压器旁通放气阀杆疲劳断裂研究

针对某型涡轮增压器旁通放气阀杆断裂故障,对断口进行了分析,确定了放气阀杆断裂为双向弯曲疲劳失效。在此基础上,运用有限元方法对放气阀杆断裂的失效机理进行了分析,并给出了相应的改进措施。研究表明,由于放气阀的一阶固有频率过低,落在发动机振动激励频率范围之内,很容易引起放气阀杆共振而发生疲劳断裂。建议对放气阀杆进行改进设计以提高其一阶固有频率;同时,结合发动机工作剖面,在设计阶段对放气阀进行动态设计。     

螺旋气门的结构优化及对无节气门汽油机燃烧性能的影响

由于进气方式的改变,气道喷射式无节气门汽油机中小负荷时泵气损失显著降低,但燃烧性能却明显恶化。为改善其燃烧性能,本文中设计了一种在进气过程中能产生较强进气涡流的螺旋气门,并使用仿真软件STAR-CCM+对螺旋气门的主要结构参数进行了优化。在稳流气道试验台上测量其进气涡流比和流量系数,证明该螺旋气门在开启升程较小时能产生强烈的进气涡流,对改善无节气门汽油机在中小负荷时的缸内进气流动状态和油气混合十分有利。将该螺旋气门安装在一台装载有全可变液压气门机构的无节气门汽油机上,试验结果表明:螺旋气门产生的进气涡流显著提高了无节气门汽油机中小负荷工况下燃烧速率、降低了循环波动,使燃油经济性能得到明显改善。     

进气参数对HCCI汽油机缸内残余废气分布的影响

在采用全可变气门机构的汽油HCCI试验机上,固定排气门升程和相位,选取了4组不同的进气门升程与相位组合,并应用Simpack软件对气体流动进行计算,同时还引入了残余废气的空间分布率和不均匀度的概念,分析了进气门相位和升程对缸内残余废气分布的影响。结果表明:改变进气门的开启定时和升程会对缸内残余废气的分布造成一定的影响,进气门开启定时对缸内残余废气不均匀度的影响比进气门开启升程对其的影响要大;进气门开启时刻越早,上止点附近残余废气不均匀度越小。     

汽车发动机气门弹簧残余应力的研究

根据气门弹簧失效机理和气门弹簧的应力分析,阐述了与钢丝轴线呈45°(或135°)方向的残余应力是直接影响气门弹簧疲劳性能的因素。采用X射线应力测试仪对去应力退火和喷丸强化处理两道关键工序中弹簧的内、外圈表面和不同喷丸强化处理参数下次表面的残余应力进行了试验,并对气门弹簧进行了模拟发动机实际工况疲劳试验验证,得到了气门弹簧在这两道关键工序中残余应力和疲劳性能的关系,为今后通过优化工艺来改善气门弹簧的疲劳寿命和性能奠定基础。     

柴油机可变涡流进气流动的数值模拟研究

为1台2.0L的4气门柴油机设计了可变涡流进气系统,利用三维CFD软件AVL-Fire分别对柴油机的3种气道型式的气体流动进行了数值模拟计算,得出了不同型式进气道的流通特性和涡流特性。提出了两种涡流控制阀方案,在切向和螺旋进气道分别设置旋转阀片进行调节,可以改变涡流比,并经比较研究选出了较优方案。研究结果表明,螺旋进气道在大气门升程下的流通能力优于切向进气道,但小气门升程下切向进气道流通能力较好,且产生涡流能力较强;双进气道由于气流的干涉会导致进气能量的损失,但涡流扭矩有所增加;涡流控制阀能在一定范围内改变进气涡流比,且设置在螺旋气道侧的方案具有更好的变涡流效果,能够保证较好的流通性和较大的涡流比变化范围,满足发动机不同工况对流通性和涡流强度的要求。     

涡轮增压柴油机可变谐振进气系统的计算研究

为节省涡轮增压可变谐振进气系统设计的时间和费用，本文研究了该系统模拟计算方法，其中进排气采用一维非定常流动模型，控制阀采用节流孔板模型，计算与试验结果的对比表明模拟计算方法是可行的。通过模拟计算分析了控制阀泄漏和开度对充量系数的影响。     

基于断裂力学的老龄钢桥剩余寿命与使用安全评估

提出了基于断裂力学评估老龄铆接钢桥剩余寿命与使用安全的基本方法。根据铆接构件的疲劳破坏特征,建立了铆接钢桥简化断裂分析模型。鉴于简化断裂分析模型的不足,建立了铆接构件断裂分析模型,该模型可合理计入铆接构造、钉载等对疲劳裂纹扩展的影响。运用板壳断裂力学有限元程序,经计算回归得到了铆接构件断裂分析模型的几何修正因子公式。按铆接构件简化断裂力学模型和构件断裂力学模型,计算了浙江路桥主要杆件的剩余寿命,结果表明:按后者计算的剩余寿命均比前者降低约35%,可见钉载、钉孔应力集中等的影响是显著的。为保证正常使用功能,简化断裂分析模型和构件断裂分析模型的超声波探测间隔分别为4、2 a;若按保证主桁结构承载安全,则探测间隔已超过100 a,这样的探测间隔在一般情况下已无须考虑。     

Effect of intake valve swirl on fuel-gas mixing and subsequent combustion in a CAI engine

A fully three-dimensional model was used to investigate the optimal value for intake valve lift in a CAI engine. Uniform mixing in the engine is a key parameter that affects the auto-ignition reliability and thermal efficiency. The method of intake of the air supply often determines the uniformity (or quality) of the fuel-air mixture. In this paper, four strategies were applied for controlling the swirl intensity of intake air. The variation of the intake valve lift induces different swirling and tumbling intensities. Both experimental data and 1D WAVE software (Ricardo, Co.) were coupled with the 3D model to provide pressure and temperature boundary conditions. The initial condition of the EGR mass fraction was also provided by the 1D model. The benchmark scenario (Case 1) was considered as a valve lift with 2 mm for all intake valves. We found that an intake valve lift of 6 mm with the other intake valve closed (i.e., Case 5) yielded the largest swirling (helical motion in the axial direction) and tumbling, which in turn rendered optimal fuel-gas mixing. We also found that fuel distribution affected the auto-ignition sites (or spot). The better the mixing, the greater the gas temperature and combustion efficiency achieved, as seen in Case 5. The NOx level, however, was increased due to the gas temperature. The optimal operating condition is selected from the viewpoints of environmental protection and combustion efficiency.     

FSAE赛车进气限流阀的对比仿真分析

本文分析了进气限流阀对赛车性能的影响,并利用Fluent软件对6°、7°、8°扩散器锥角的三种限流阀方案进行分析和比较,根据对比分析结果最终选出最优的限流阀方案,为以后对限流阀扩散器锥角的优选提供了一种参考方法。     

双缸式混凝土输送泵泵送机构的有限元分析

为解决单线铁路隧道由于断面小、通道狭窄而造成的施工机械与混凝土输送泵互通不顺畅的问题,设计一种窄体双缸S阀混凝土输送泵,该混凝土输送泵泵送机构采用液压油缸带动混凝土输送缸的结构模式和双缸往复式工作原理,双缸并列设置,在不减小输送量的前提下降低整机宽度(整机宽度为1.49 m)。采用Ansys软件对混凝土输送泵的关键部件力学性能进行分析,并计算S阀体的疲劳寿命。结果表明： 在静载荷作用下,活塞杆、主油缸和混凝土输送缸的最大等效应力均小于材料的屈服极限,满足结构强度要求; S阀体在动荷载作用下的最大等效应力小于材料的屈服极限,且疲劳寿命在疲劳敏感曲线的50%～90%内,满足结构强度和疲劳寿命设计要求。