柴油机主轴承座的有限元强度分析

对某直列6缸柴油机提高增压压力后主轴承座的结构强度进行了有限元分析。建立了主轴承座的局部模型,其中通过约束接触面对应节点在某些方向的相对位移来模拟接触关系,主轴瓦过盈和螺栓预紧力通过热胀冷缩实现。采用Engdyn软件中曲轴动力学模型与弹性流体动力学润滑相耦合的方法计算主轴承载荷,根据经验确定了5种危险点产生应力峰值的主轴承载荷状况;根据有限元计算结果确定了6个危险点,用Smith图得出了各危险点的疲劳安全系数。结果表明,主轴承座、主轴承盖各危险点安全系数均满足要求。     

车用发动机润滑系统最低润滑油供给量研究

以某1.8VVT发动机为研究对象,建立了发动机润滑系统计算模型和轴承动力学模型,对主油道压力、轴承处润滑油流量、轴承轴心轨迹、最小油膜厚度等参数进行了计算分析。通过计算轴承、凸轮和VVT系统等润滑系统关键部件的润滑油压力需求,获得了润滑系统在不同发动机转速下的最低润滑油压力,该计算结果可为润滑系统设计提供理论依据和边界条件。仿真计算结果表明:发动机润滑系统进油压力对轴承润滑的最小油膜厚度基本没有影响;原润滑系统供给润滑油的液压功率实测值超出理论需求值,最高可达72%,原润滑系统存在发动机中高转速工况下供油过量的问题。     

半挂车随动转向桥的波形压力轴承分析

选取半挂车第三轴质心和牵引座中心作为轨迹跟随研究对象,通过分析半挂汽车列车转向运动,建立牵引车前桥转角与随动桥转角的关系,基于空间摆线的波形压力轴承模型,对其进行满载应力应变分析,对随动轮的原地转向阻力矩进行分析,研究波形压力轴承低速的启锁力矩。     

曲轴动态应力模拟及多轴疲劳计算

建立了某4缸柴油机曲轴轴系和主轴承座的有限元模型,采用EXCITE软件对曲轴轴系和连杆活塞组进行了多柔体的动态仿真,模拟了不同转速工况下曲轴随曲柄转角变化的动态应力。对曲轴动态应力结果进行了多轴疲劳计算,校核了不同运转工况下曲轴的疲劳安全系数,解决了弯扭耦合与多子系统交叉耦合时整体曲轴疲劳可靠性计算的难题。     

车用柴油机主轴承轴瓦微动磨损研究

随着对车用柴油机功率密度和使用寿命要求不断提高,柴油机主轴承轴瓦背部由于长期承受较大交变载荷,会产生微动磨损,对零部件和整机的使用寿命产生较大影响。针对一款车用柴油机的主轴承-机体过盈接触面进行微动磨损研究,模拟实际工况载荷,对机体-主轴瓦接触副进行1 000万次动载加载试验,获取主轴承-机体接触面微动磨损情况,并对比不同螺栓预紧力对微动磨损的影响。建立机体-轴瓦接触仿真模型,结合微动磨损的Archard模型分析主轴承-机体的微动磨损规律并与试验结果进行对比。结果表明:仿真结果与试验吻合,最大磨损位置出现在上轴瓦边缘,增大螺栓预紧力会增大上轴瓦磨损同时减小下轴瓦磨损。进一步对螺栓预紧力和主轴承过盈的方案分析表明,最大磨损位置与螺栓靠近轴瓦导致应力应变过大有关,在一定范围内增加过盈量可以显著降低微动磨损。研究结果为减小轴承微动磨损提供了建议和参考。     

基于多体动力学的柴油机曲轴疲劳寿命分析

为分析4100QBZL柴油机曲轴的疲劳寿命,建立该曲柄连杆机构的刚柔耦合多体动力学模型,将多组试验测量的缸内压力作为驱动力,进行耦合仿真得到曲轴在柔性体模型下的主轴颈、连杆轴颈负荷仿真结果,并根据载荷结果对曲轴进行静强度校核。最后结合由多体动力学软件得到的载荷谱与有限元分析所得的曲轴在各个工况下的应力应变分析结果,以及通过材料的各项属性拟合出的S-N曲线,对曲轴进行了疲劳寿命预测。结果表明:曲轴的静强度及疲劳寿命均达到了工程设计要求,曲轴最危险部位的寿命次数也达到了1013以上,认为曲轴不会发生疲劳破坏。     

GAC110S关节轴承的动载荷有限元分析

建立斯太尔平衡轴专用的GAC110S关节轴承有限元模型;分析计算轴承分别承受轴向、径向和轴径向复合载荷时,轴承内外圈接触表面的压力分布规律、压力与变形间的关系,以提高轴承的可靠性与安全性。     

基于Hypermesh的前副车架结构优化

建立某款车型的前副车架的几何模型,运用Hypermesh在已建立的几何模型上基础上进行网格划分,根据实际实际情况定义边界条件与施加载荷,完成有限元模型的建立;分析计算在相应载荷与边界条件下副车架的静态刚度、强度,并进行模态分析;分析表明,副车架强度符合使用要求,但是该车架的二阶模态与发动机中高转速时激振频率较为接近从而可能会产生共振;针对该问题提出相应的优化方案。     

曲轴轴承系统动力学和摩擦学行为耦合分析

以多柔体动力学理论为基础,建立了某4缸柴油机曲轴—轴承系统考虑主轴承摩擦学特性的ADAMS动力学仿真模型,求解得到曲轴动力学响应和主轴承反力。在此基础上采用有限差分法进行主轴承润滑分析,得到各个主轴承最大油膜压力和最小油膜厚度的动态变化规律。计算结果表明,曲轴各个主轴颈的径向振动响应,各主轴承反力、最大油膜压力和最小油膜厚度具有结构对称性。     

某柴油机主轴承壁有限元分析

文章使用有限元分析方法对某柴油机主轴承壁及相应的主轴承盖在装配预紧力与动载下的变形与应力进行了评估,并计算了疲劳安全系数。为该柴油机的设计工作提供了帮助,也可以为类似零部件的有限元分析提供参考。     

大功率多缸柴油机曲轴疲劳强度评估方法

以某型大功率柴油机作为研究对象,采用ADAMS/Engine建立了多缸柴油机曲柄连杆机构多体动力学模型,计算得到了曲轴的工作载荷.通过建立曲轴的整体三维有限元模型,将主轴承对主轴颈的支撑边界定义为接触对以模拟实际的约束状态,并将动力学计算所得一个周期内的曲柄销载荷历程曲线离散为16个载荷点,并按照发火次序,组合得到了16个载荷工况以模拟曲轴上的交变载荷,载荷的施加采用函数分布的形式模拟滑动轴承的压力分布,通过非线性有限元分析得到曲轴的应力应变结果.在此基础上,利用曲轴材料性能数据绘制了曲轴Goodman疲劳强度曲线,自编后处理分析程序得到了曲轴上所有节点的疲劳强度安全系数.结果表明:材料为42CrMo的整体曲轴满足结构疲劳强度要求,油孔处和过渡圆角处的疲劳强度安全系数相对较小,采用Goodman疲劳曲线计算的最小疲劳强度安全系数为5.04.分析结果与曲轴实际失效位置一致.     

列车荷载对衡重式挡土墙土压力及稳定性影响研究

利用FLAC-3D建立起三维有限差分衡重式挡土墙模型,研究分析了在墙后填土自重荷载和列车动荷载作用下,挡土墙墙背土压力变化规律,并分析了挡土墙水平作用力、抗滑和抗倾覆稳定系数随车速的变化规律。结果表明:荷载对挡土墙的影响主要集中在上墙的中下部,车速对水平土压力作用点位置以及挡土墙稳定性影响不大。     

高速铁路隧道支护参数的计算研究

为探索隧道初期支护安全系数的计算问题,并为高速铁路隧道支护参数优化提供理论依据,根据喷锚支护的性能与特点以及现代隧道力学的基本理论,建立初期支护荷载结构模型和对应的安全系数计算方法; 针对时速350 km高速铁路双线隧道提出的3种不同的初期支护方案（无系统锚杆支护、喷锚结合支护和以锚为主的支护方案）展开适应性研究,计算分析不同埋深（400 m和800 m）条件下初期支护的优化参数以及优化后的二次衬砌承载能力,在此基础上提出优化后的高铁隧道支护参数建议值,并对优化前后的安全系数进行计算与对比。主要结论如下： 1）提出了采用围岩压力代表值作为荷载结构模型设计荷载的方法,为解决设计中围岩压力不确定的问题提供了思路,且所推荐的围岩压力代表值计算方法具有安全性与经济性; 2）提出了3种初期支护计算模型,可以为初期支护构件的选择与量化设计提供一定的理论基础; 3）提出了时速350 km高速铁路双线隧道初期支护方案及优化后的复合式衬砌设计参数,并明确了不同围岩级别、不同埋深时的承载主体; 4）提出了按照不同埋深进行支护结构参数设计的建议。     

高速公路中央分隔带护栏立柱稳定性分析及加固方案研究

现行中国高速公路安全规范对护栏立柱地基土的压实度没有给出明确的规定,致使中央分隔带内护栏立柱的承载力因为种植土和回填土的存在得不到充分地发挥。为此,对护栏立柱进行了一系列准静态横向加载试验,发现表征立柱横向承载力的临界载荷与表征地基土强度的静力触探锥尖极限阻力之间有近似的线性关系。并基于这一关系,提出了一种对应临界载荷的简化土反力分布模型。最后根据该模型及现场立柱的埋置状况,提出了一种用钢板加固护栏立柱的有效方法。     

超深地下连续墙水平承载力试验研究

地下连续墙既能防渗挡土又能承受外部竖向和水平荷载,在地铁交通枢纽中的应用越来越广泛。但由于其承载力较大,现场承载力试验资料较少。本文基于墙顶水平荷载作用下软弱土地基中单片地下连续墙的现场试验,研究地下连续墙的水平受力承载性能,确定地连墙的水平临界荷载和极限承载能力,并根据钢筋应变计的数据分析了墙身应变,推算出墙身弯矩和墙侧土抗力,试验结果为超长超厚地下连续墙基础的设计和应用提供了重要依据。     

汽油喷雾碰壁和油膜形成的可视化试验与数值模拟

进气道喷射汽油机混合气形成对燃烧和排放起着重要的作用。为了研究汽油喷雾碰壁过程,利用定容燃烧弹进行了汽油喷雾碰壁直接高速摄影,研究了不同倾斜角度壁面、不同壁面粗糙度和碰壁距离等对喷雾碰壁和油膜形成的影响。在此基础上,利用CFD软件建立了定容燃烧弹内汽油喷雾碰壁和油膜形成过程的三维数值模型。测量了定容燃烧弹内的压力,并与理论值进行了对比分析。研究结果为汽油机进气道喷射系统的设计提供了参考。     

无砟轨道路基动力响应影响因素分析

以双块式无砟轨道路基典型结构为研究对象,分析车辆轴重、结构层间接触条件、轨道结构整体模量、支承层模量和基床表层模量等对路基面动力响应的影响,分析路基动力响应对各参数的敏感性。数值仿真结果表明:在车辆单轴荷载作用下,路基面动应力分布表现为横向均匀、纵向三角形的基本形式;对路基面动应力沿线路纵向分布长度影响的主要因素,是无砟轨道结构的整体刚度、车辆轴重、支承层模量等;结构面间接触状态劣化导致无砟轨道结构刚度的降低和路基面的动压力增大。     

厚覆盖层地质条件下有推力拱桥基础研究

针对覆盖层较厚的地质条件,提出一种“斜井桩+竖桩”有推力拱桥基础形式,以主跨210 m的中承式钢管混凝土拱桥——合山红水河特大桥为背景,从结构受力、施工方法、经济性能等方面进行合理性、可行性、经济性分析。结果表明:大断面的斜井桩和普通的竖桩组成受力体系,共同承担主拱产生的巨大竖向力和水平推力;斜井桩和竖桩的桩基承载力和桩身强度均满足规范要求,并有较大的富余;采取地表注浆加固处理、斜井隧洞超前管棚支护、洞内用工字钢钢架支撑等防护措施可确保斜井施工安全;该基础形式有效解决了厚覆盖层桥址处修建大跨径拱桥时,需做庞大的扩大基础而导致大规模开挖和大体积混凝土浇筑的问题;新型基础受力合理、结构小巧,有利于环保、节能及节约工程造价。