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。     

柴油机连杆螺栓疲劳试验研究

采用螺栓疲劳试验台对某柴油机连杆螺栓进行疲劳试验,通过数理统计的方法,确定连杆螺栓的疲劳安全系数;再通过ANSYS软件建立连杆螺栓有限元模型,对有限元模型进行静应力和疲劳寿命的计算。疲劳试验的结果与有限元软件的仿真结果较为吻合,结果表明:试验与软件仿真相结合的方法验证了连杆螺栓的危险截面及安全系数。     

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。     

汽车连杆连接螺栓断裂失效分析

为了确定汽车连杆连接螺栓的断裂原因,对螺栓进行了断口宏观分析、断口SEM分析、化学成份测试、金相组织及硬度测试.在理化试验的基础上,结合微观断口的形貌和断裂机理对螺栓的断裂原因进行了分析.结果表明,失效螺栓是在高应力作用下发生了弯曲疲劳断裂.     

栓接钢箱梁高强度螺栓病害分析

某主跨618 m的栓接钢箱梁出现螺栓439套断裂、16 073套严重锈蚀的现象。采用病害情况调查、金相分析、化学成分分析、有限元分析等方法从材质初始缺陷、加工工艺、应力腐蚀、受力性能、疲劳断裂等方面分析断裂原因。结果表明，桥面积水从铺装破损处的连接接头渗入箱梁，引起的应力腐蚀是该桥高强度螺栓断裂的主要原因。基于该分析，对严重锈蚀和断裂的螺栓进行了更换，对渗水点进行封堵，高强度螺栓锈蚀断裂情况明显减少。     

连杆螺栓断裂原因分析

一台大功率发动机装配后试车时，发生缸体内零件破损而打坏第三缸缸体的严重事故，经分析，该得由第三缸连杆的连杆螺栓装配时烂牙，造成局部应力过大而产生疲劳断裂所致。     

柴油机连杆断裂失效分析

为了找到柴油机连杆在汽车行驶过程中发生断裂的原因,采用化学分析、扫描电子显微镜分析、金相组织分析、硬度分析等方法进行分析。结果表明,连杆金相组织严重混晶和硬度偏低导致其在运行过程中使连杆小头内孔表面产生了咬伤沟槽和微裂纹,咬伤沟槽区在汽车运行中产生较大的应力集中最终导致柴油机连杆早期疲劳断裂。本文对断裂的柴油机连杆进行了失效分析,找到了连杆断裂的主要原因,从而为连杆的生产工艺改进提供了依据。     

发动机连杆螺栓断裂失效分析

为分析发动机连杆螺栓断裂的原因,对螺栓进行了SEM断口分析、金相组织和硬度分析。结合螺栓的微观断口形貌、断裂机理、材料检测结果,对螺栓断裂的原因进行了分析。     

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。     

康明斯B系列发动机连杆螺栓及装配工艺研究

通过对康明斯B系列发动机连杆螺栓疲劳性能，摩擦性能等的改进及现场装配工艺的适应性改进，实现了该螺栓的国产化，同时实现了两种货源的螺栓与两种货源的连杆的完全混装，有着可观的经济效益。     

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。     

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。     

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.     

粉末锻造连杆的结构强度与疲劳分析

依据有限元计算理论,使用Hypermesh网格划分软件和Abaqus高级非线性有限元分析软件,对某汽车发动机粉末锻造连杆的三维模型进行有限元静力分析。对装配完后的连杆组件的极限拉伸和压缩工况进行仿真,模拟连杆在工作过程中的接触与受力情况,确定连杆的应力分布及危险区域,并根据非对称循环下的构件的疲劳强度计算公式计算出连杆主要部位的疲劳安全系数。实践证明,此方法对连杆的研发与设计有很大的指导作用。     

基于FEMFAT的某牵引车车架台架疲劳分析

本文针对某牵引车车架在台架试验中出现的纵梁局部孔位处开裂的问题进行分析,结合台架试验以及仿真分析结果,提出优化方案。首先根据有限元理论以及台架试验的边界条件建立了车架台架的有限元模型,并且对台架试验运行过程进行静强度分析,经过电测对标确认了模型的精度。然后根据疲劳分析理论、材料的疲劳试验结果,在FEMFAT软件中建立相应的材料参数以及载荷谱,进行疲劳仿真分析,对台架试验出现的开裂情况进行了复现。针对开裂故障提出工艺优化办法,在后续台架试验中进行验证。     

基于概率有限元的气缸盖疲劳可靠性分析

提出了一种基于均匀试验设计和BP神经网络模型构建随机参数与结构响应之间的近似非线性关系的概率有限元方法,该方法较直接Monte-Carlo法需要的样本数据大幅减少,更适合大规模计算的结构概率有限元分析。采用该方法以某型柴油机气缸盖结构疲劳失效分析为算例,进行了可靠度期望寿命计算,并通过对影响气缸盖应力的燃烧压力、各螺栓预紧力和喷油器压紧力等22个载荷参数的均值和标准差的敏感性分析,初步确定了造成气缸盖本体结构疲劳开裂的主要影响因素。     

基于有限元法及遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法

为优化推力杆的球铰结构并提高其疲劳寿命,提出一种基于有限元法和遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法。该优化方法通过有限元法计算不同橡胶衬套预压缩量和球铰结构的推力杆球铰橡胶衬套的应变分布特征和刚度参数,进而得到推力杆刚度参数、橡胶衬套预压缩量与球铰关键结构参数之间的关系,并在此基础上采用遗传算法建立推力杆球铰的多目标优化模型。利用建立的多目标优化模型计算得到推力杆球铰的优化方案。样件台架试验结果表明,此优化方案使推力杆球铰的疲劳寿命提高了7倍。提出的多目标优化方法充实了变截面橡胶金属复合结构的设计理论,并为推力杆的优化设计提供了理论依据。     

Dependence of fatigue limit of high-tension bolts on mean stress and ultimate tensile strength

High tension bolts in critical joints in internal combustion engines are susceptible to fatigue failure. Computeraided bolted joint design procedures require knowledge of the dependence of bolt fatigue limit on the mean stress and ultimate tensile strength. This dependence is investigated with staircase fatigue limit tests. The test results show that when the bolt fatigue limit is estimated with the nominal stress of the bolt, it decreases with increasing tensile strength and nominal mean stress. However, there is a range of the nominal mean stress where the bolt fatigue limit is almost constant. The test results are interpreted with finite element analysis.     

大跨径钢桥铺装组合结构疲劳性能研究

由于钢桥面的特殊结构,常用疲劳试验装置不能很好地模拟桥面铺装的疲劳破坏模式。为了正确评价桥面铺装沥青混合料的疲劳性能,通过有限元分析,建立钢桥面铺装最不利荷载模型,检验各铺装结构的抗疲劳性能。根据有限元分析模型提出了进行钢桥面铺装组合结构疲劳试验的室内疲劳试验模型。按照模型尺寸加工了试验装置,并对常用的3种桥面铺装组合结构进行了疲劳试验验证,试验结果与3种铺装组合结构在实体工程中的使用寿命基本吻合。