基于振动分析的曲轴疲劳仿真方法研究

铁路全面提速对机车柴油机曲轴的可靠性提出了更高的要求.从可靠性研究中最关键的疲劳仿真技术入手,运用有限元法,以模态和动力响应仿真为研究基础,从曲轴的振动特性到疲劳寿命预测进行了较深入的方法研究.提出了一些此类问题的关键技术,最后又以机车新产品开发中常用的单缸试验机曲轴作为应用对象,对所提出的技术路线予以验证.     

东风4型机车中冷器热应力分析

从东风４Ｂ型机车中冷器裂损故障入手，通过对散热器（铜）、外壳（钢）受热后产生不同热变形，使中冷器扁管组产生交变热应力的分析计算，指出了散热器组扁管疲劳破损的原因，为提高中冷器可靠性与使用寿命的研究提供了新的途径。     

含裂纹柴油机曲轴应力强度因子计算

在内燃机动力分析的基础上，运用有限单元法，通过对曲轴应力分析，确定了裂纹启裂部位和扩展方向；运用子结构模型及位移法计算不同裂纹深度下的应力强度因子值，由此拟合得到16V240ZJB柴油机曲轴几何形状因子表达式，为该型号及类似柴油机曲轴的疲劳断裂及断裂可靠性分析提供了必要的基础。     

等幅载荷下含缺口零件系统的疲劳可靠性

从结构系统角度分析了带缺口元件的疲劳可靠性．采用数值微分方法和有限元方法求编导，运用改进的一次二阶矩方法计算疲劳可靠性，得出了等幅载荷下带缺口元件的疲劳可靠性的计算方法．     

内燃机气体激振力矩相位特性与应用

通过仿真计算研究了内燃机激振力矩简谐分量的相位特性，并分析了简谐力矩相位对扭转振动计算结果的影响和激振力矩简谐分量与曲轴扭转振动简谐分量相位特性的关系．结果表明：简谐力矩相位对扭转振动计算结果的影响较大，进行曲轴扭转振动计算时必须考虑激振力矩相位；用简谐扭转振动相位诊断故障缸方法是可行的．     

桥梁人行道锚固系统加固试验研究

U型螺栓是铁路混凝土桥梁人行道托架系统的唯一锚固装置，在使用过程中，一些螺栓出现了断裂现象，导致步行板坠落桥下．现场振动测试表明，过桥列车对人行道系统的振动存在放大效应．对螺栓的断口进行微观形貌分析后，发现螺栓具有明显的疲劳断裂特征．结合试验分析，在对U型螺栓进行了疲劳强度评估的基础上，提出了改进螺栓设计的意见，并设计了在挡碴墙上锚固钢板条进行锚固系统加固的方案，以降低螺栓疲劳应力幅、延长使用寿命．试验室足尺模型疲劳试验对加固效果进行了验证。     

车轴疲劳裂纹扩展寿命可靠性分析方法

首先对变幅应力下构件的疲劳裂纹扩展过程进行了研究；然后，考虑应力、强度等因素的分散性，应用Paris公式和可靠性理论，推导出变幅应力下构件疲劳裂纹扩展寿命可靠性计算公式，并进行了可行性验证；最后，利用此公式对RD2轴的疲劳裂纹扩展寿命和检修周期进行了可靠性分析．     

曲轴扭转-纵向耦合振动分析

分析了曲轴的扭转—纵向耦合振动机理,建立了基于集总参数模型的曲轴扭—纵耦合振动数学模型．应用该模型对曲轴扭—纵耦合振动进行了数值仿真．结果表明：耦合作用会使振动加剧,但其倍频扭振响应可以忽略,而且通过改变扭振固有频率和纵振固有频率可对耦合作用进行调整。     

曲轴磨损寿命与可靠度研究

针对铁路内燃机车曲轴报废率较高，经常出现曲轴短缺柴油机停机待修的问题，笔者对主型机车曲轴报废的原因，作跟踪调查、检测，获得大量关于曲轴轴颈磨数据。经整理、分析找到变化。些规律为进一步研究提供依据，在此基础上预测上磨损寿命与可靠度，并延长寿命的有关建议。     

机车检修作业数据管理系统

介绍了机车检修作业数据管理系统的设计思想和各功能模块的主要特点及实现方法．该软件系统针对目前机务段机车检修作业数据管理信息化的需要，利用生产管理信息系统(MIS)技术，实现了对机车检修生产质量的管理．通过实际应用，结果表明该系统操作简便，稳定性、可靠性好，极大的提高了机车检修的工作效率。     

含裂纹曲轴的有限元模态分析

针对实际使用过程中曲轴因疲劳裂纹而引起断裂的事故,本文通过CATIA软件创建曲轴三维实体模型,将其导入ANSYS进行模态分析,研究曲轴在含横向裂纹前后2种状态下的动力学特性,为实现曲轴裂纹动态监测打下基础。     

基于AVL Designer的曲轴扭振仿真软件关键问题研究

讨论AVL Designer软件在发动机曲轴扭振计算过程中需要注意的3个关键问题:载荷数据、曲轴刚度数据和扭振结果分析。缸压传感器测量获取的载荷数据比Boost软件计算更加精确。曲轴刚度数据由试验、有限元计算或AVL Autoshaft计算获取。扭振结果分析包括临界转速、节点位置等。     

4120SG型柴油机曲轴系统动力学仿真与分析

利用ADAMS软件分别建立了4120SG型柴油机曲轴刚性和柔性动力学模型.对模型进行动力学仿真,得到柴油机主轴承载荷和活塞侧推力等数据,并针对两种系统分别进行了特性分析.通过分析得到以下结论:将曲轴视为柔性体,考虑曲轴的耦合作用可提高模型动力学仿真的精度.     

A Simplified Model for Vibration Analysis of Diesel Engine Crankshaft System

IntroductionThe design of modern diesel engine is requiredto make noise and vibration as light as possible.Inorder to successfully control the noise and vibra-tion,the vibrations of engine crankshaft must beestimated and analyzed.Dynamic simulation is avery powerful tool for ranking different design al-ternatives,so it is necessary to develop an analyti-cal model for the accurate prediction of dynamicbehavior of engine crankshaft.In earlier research,the equivalent model and the continuous beam…     

发动机曲柄连杆机构运动学仿真及有限元分析

在对发动机曲柄连杆机构运动学分析的基础上,利用Pro/E软件建立了发动机曲柄连杆机构的虚拟样机模型,并进行运动学仿真分析,得到活塞的速度、加速度曲线;利用有限元分析软件Algor对曲柄连杆机构关键构件——曲轴进行有限元分析,得到应力、应变和疲劳寿命云图,为发动机曲柄连杆机构的优化设计提供了参考依据.     

基于有限元法的曲轴结构分析及优化

以东风康明斯某曲轴为例,在Pro/E中进行了三维实体建模;使用通用有限元分析与优化软件HyperWorks分析了原材料及两种新材料不带平衡块曲轴单拐模型的位移场和应力场,校核了曲轴在交变载荷作用下的疲劳强度,并对曲轴模型进行了设计优化。为新材料曲轴的设计提供了参考依据。     

基于DEFORM的空压机曲轴圆角滚压过程仿真与分析

应用DEFORM软件对曲轴滚压模型进行滚压过程的数值模拟,研究在滚压过程中危险部位的滚压应力和残余情况,以及滚压参数(滚压圈数、滚压速度、滚轮半径等)对残余应力的影响;接着对曲轴模型进行疲劳强度分析,研究其在受载情况下轴颈部位的应力变化情况。研究表明:圆角滚压技术是提高曲轴疲劳强度最有效的方法,不仅可以降低曲轴表面粗糙度、提高硬度,还可以减少应力集中、降低成本、提高生产效率。     

内燃机曲柄连杆机构的建模与仿真分析

对内燃机曲柄连杆机构的工作性能进行仿真分析是该产品设计过程中的重要组成部分。运用机械系统仿真软件ADAMS,建立了曲轴、飞轮、连杆、活塞在内的虚拟样机模型,之后将曲轴视为柔性体,利用PRO/E建立曲轴的三维实体模型,导入ANSYS进行模态分析,生成中性文件,再导入ADAMS中生成曲轴的柔性体模型来替换刚体模型,构造刚柔混合体模型,通过对模型的多体动力学仿真,得到曲轴连杆和活塞的运动特性曲线,为以后内燃机的优化设计及疲劳分析提供参考。     

大直径曲轴自由锻成形工艺探讨

曲轴是各种内燃机中不可缺少的关键部件,它的寿命常常代表该内燃机的使用寿命。单纯从成形的角度考虑,用铸造的方法生产曲轴毛坯是最容易不过的事情。但由于铸造是一个金属冶炼且在砂型中凝固的过程,难以避免会出现夹渣、气空、白点等铸造缺陷而无法满足性能要求。工业上多采用各种压力加工方法来生产曲轴毛坯。小型内燃机上使用的尺寸和重量不大的曲轴一般采用模锻来大批量生产,尺寸较大特别是很大尺寸的曲轴就必需用其它的压力加工方法了。这里仅对特大尺寸的曲轴的自由锻成形工艺进行一些探讨。     

柴油机曲轴整体结构的三维有限元分析

本文采用子结构方法对柴油机曲轴整体结构进行了三维有限元分析。对曲轴这种复杂的工程结构问题通过分成子结构进行求解,可以建立更加灵活合理的结构模型,也可降低方程组的阶数,节省大量的重复计算工作,并能够在没有大机器的情况下,用很少的内存容量解算大自由度数的题目。