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。     

某发动机曲轴断裂分析

某直列六缸发动机在台架试验中发生曲轴断裂的情况,通过检测确定硅油减振器已失效;为了确定硅油减振器失效与曲轴断裂的关系,搭建了发动机动力学模型对曲轴在可靠性试验台架上的工作状态进行模拟,分析比较了在硅油减振器正常和失效情况下曲轴的负荷情况及相应的疲劳可靠性差异。通过分析确定发动机曲轴断裂的主要原因是硅油减振器失效;在减振器失效后曲轴长时间在轴系扭转共振点附近全负荷运行,振动产生的动力学载荷使曲轴承受的负荷已超出其疲劳强度的限值,发生断裂;对硅油减振器改进后,经过多轮可靠性台架试验,没有再发生曲轴失效的情况。     

发动机排气歧管断裂分析

近年来,由于防止废气污染、噪声及提高燃油效率的需要,发动机气缸的排气温度不断提高,以及因超载和路况等原因引起发动机超负荷运行,导致排气歧管的热疲劳开裂时有发生。对某车型发动机排气歧管的热疲劳断裂问题进行综合失效分析,并从材料、结构方面提出改进意见。     

发动机罩盖锁体弹簧断裂分析

从断口、材料检测及应力分析三个方面对过早失效的发动机罩盖锁体弹簧进行分析研究,明确失效原因并提出相应的改进措施。研究结果显示,弹簧过早地断裂失效是由于工作载荷过大所导致。通过增加圈数、减少钩环半径等办法对弹簧进行改进,可降低工作应力、提高弹簧疲劳寿命。改进后,产品达到了测试要求。     

汽车零部件微动损伤问题的研究

介绍了微动磨损和微动疲劳这两种微动损伤模式的概念和机理;并以进气歧管支架和发动机悬置总成两个汽车失效零件为例,进行了结构分析和断口检验,确定了导致上述零件失效的原因是微动损伤引起的疲劳断裂。在此基础上,提出了相应的改进措施。     

发动机连杆断裂分析

某售后发动机连杆发生一起断裂事故,由此产生质量纠纷。通过对断裂连杆进行材质分析、断口宏观和微观形貌分析、拆检现场痕迹分析等手段,重点分析了连杆断裂时受力工况和发动机进水后连杆典型工况。研究认为,用户汽车有发动机进水经历是导致该连杆低周疲劳断裂的直接原因。强调了在拆检现场进行痕迹分析对售后失效分析工作的重要性和必要性。该案例在汽车失效分析案例中具有典型性。     

某车型汽车排气歧管断裂失效分析

某车型汽车进行可靠性及耐久性试验时,行驶至10 000 km后发生发动机排气歧管断裂失效,通过对其化学成分、硬度及金相组织进行研究分析,发现其排气歧管因蠕化率过低,且存在粗大片状石墨,在恶劣的工况下发生热疲劳断裂。针对其失效原因进行深入分析,并提出了预防及改进措施。     

某车型上推力杆结构改进

重型汽车上推力杆在使用过程中杆头发生断裂失效比例较大,经过对售后件分析及安装位置分析建立受力分析模型,进行有限元计算,并根据有限元分析结果进行优化设计。针对优化后推力杆经行拉伸、扭摆、偏转等疲劳试验,及装车路试表明优化后推力杆可满足该车型的使用强度。     

某款汽油机排气门断裂失效的原因分析(1)

为了解决某款摩托车发动机排气门断裂失效的故障,利用AVL的EXCITE_TD模拟分析软件,对该发动机的配气机构排气侧进行了运动学和动力学分析,由软件的模拟运算结果找到了设计不合理之处及导致断裂故障发生的原因,并提出了故障解决方案,为发动机设计改进提供了可靠依据。     

某款空滤器的模态分析与改进

空滤器在工作过程中会产生较大的振动,同时受到来自发动机等激振源的激励,会产生严重的振动响应,引起空滤器的开裂损坏和疲劳失效,同时这也是汽车的主要噪声源之一。因此,在设计过程中必须对滤清器进行模态分析,获得其固有频率,改进其设计,以减少其产生的振动与噪音。利用CAE软件建立某型汽车空滤器有限元模型,进行模态分析,得到分析结果。最后对结果进行了分析和评价,为改进和优化空滤器外壳结构提供参考和理论依据。     

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。     

某发动机开发过程中气门断裂分析与优化研究

针对某自然吸气汽油发动机在开发试验过程中出现的进气门断裂问题,进行了故障原因分析,并提出了相应的解决措施。最后通过试验验证,证明了解决措施的有效性。解决问题过程中应用的配气机构动力学仿真分析方法,对发动机设计开发具有很强的实用性和指导性。     

67CrVA弹簧钢在斯太尔发动机气门弹簧上的应用试验

针对由67CrVA弹簧钢制造的斯太尔发动机气门弹簧进行了各项性能试验，结果表明，气门弹簧经合适的喷丸强化、热强压工艺处理后，其疲劳寿命、负荷损失率均达到标准要求；松弛试验结果表明，67CrVA弹簧钢是一种具有良好的抗松弛性能和疲劳性能的材料。最后进行了装机试验，经l000h台架试验，67CrVA弹簧钢制造的斯太尔发动机气门弹簧性能指标达到了QZZ1ll8—1994标准的要求。     

基于Pro/mechanica的某发动机三元催化器支架疲劳分析及优化

介绍了汽车发动机上三元催化器支架的重要性,说明了保证支架的疲劳寿命的必要性。针对此支架台架试验发生的断裂问题,利用Pro/mechanica有限元分析对支架进行疲劳分析,进而提出优化建议,并对优化后的结构再次进行有限元分析验证。     

发动机进气门失效分析

针对某发动机进气门早期疲劳断裂问题,进行了材料、热处理质量、加工精度、断裂性质等多方面的分析,最终确认该批气门的早期疲劳断裂原因与其锁夹槽部机械加工粗糙度较差产生的应力集中有关。     

增压器泄压阀噪声的进气系统解决方案

为了解决增压器泄压阀噪声的问题,展开了相关的声学测试,以确定噪声的频率和声压级等特性。对进气系统进行了优化,计算了优化后系统的声压级差以确定方案的有效性。然后,制作了进气系统样件,将样件装到车辆上进行测量,以验证方案的有效性。试验结果表明,该方案能有效降低增压器泄压阀噪声,对相关问题的解决有一定的指导意义。     

增压器压气机叶轮在高原环境下的失效分析与改进

针对高原环境下增压器超速引起的压气机叶片断裂的问题,介绍了故障定位、故障分析、故障再现以及改进等处理全过程。从增压器工作载荷谱入手,分析了叶轮的应力分布、叶片模态变化,确定了叶片不同部位的失效模式。从降低转速、提高叶片固有频率和提高出口处叶片的抗疲劳强度三方面优化了压气机叶轮,通过故障再现的对比性试验、性能对比试验等验证,结果表明,改进后的增压器最高许用转速提高10%,满足了发动机变海拔的使用要求。     

Effects of end coils on the natural frequency of automotive engine valve springs

In this paper, we present a method for estimating the natural frequencies of various engine valve springs such as constant pitch, two-step variable pitch, three-step variable pitch, and progressive springs. Since a valve spring’s surging amplitude is magnified when the spring’s natural frequency coincides with the frequency of the cam profile harmonic components, estimating the natural frequency of the spring is the first step in predicting valve spring surging phenomena. A new method for calculating the valve spring’s natural frequency is proposed in this paper that considers the end coil effect. This method predicts not only the natural frequency of a helical spring at a fixed number of active turns, but also the change in the natural frequency as the spring is compressed. The experimental results demonstrate that nonlinear characteristics of engine valve springs can be predicted from the given initial pitch curves.     

某柴油机连杆结构改进与评估

针对某柴油机连杆在疲劳强度验证试验过程中发生的螺纹底孔位置断裂失效故障,进行了连杆试验载荷、材料性能、宏观断口及结构应力分析,指出了螺栓孔底部过渡尖锐造成应力集中是导致连杆在循环载荷作用下疲劳断裂的主要原因,据此提出连杆螺栓孔结构改进设计方案,通过结构应力仿真、疲劳强度仿真分析以及疲劳试验验证,结果均表明结构改进合理有效。