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.     

493型柴油机曲轴有限元分析及可靠度计算

建立了４９３型柴油机曲轴有限元模型，采用有限元软件Ｓｕｐｅｒ－ＳＡＰ对该曲轴进行了三维有限元分析，并对其增压前后的可靠度进行了计算。结果表明，增压后，４９３型柴油机曲轴仍能满足工作要求。     

基于Solidworks的曲轴三维有限元分析

应用Solidworks软件建立了SL4105曲轴的CAD模型,且应用有限元分析插件Solidworks Simulation建立了曲轴的三维FEA模型,以最恶劣的工况计算曲轴的静强度,发现在过渡圆角处变形曲率大,应力较集中;应用模态分析方法计算曲轴的自由模态,得出曲轴的振动形态主要是弯曲和扭转。     

柴油机曲轴静力学有限元分析

在对495Q柴油机曲轴进行实体三维建模基础上,采用有限元分析方法,研究了整体曲轴的变形和应力状态,并分别分析了不同圆角大小和曲柄厚度对曲轴应力应变的影响,为柴油机的改进设计提供有价值的理论依据。     

小型柴油机曲轴模态试验研究

以4100QB柴油机曲轴为研究对象,首先在其自由和约束状态(发动机非运转)下进行模态测试,然后对运转状态下曲轴的振动进行测试分析,得出曲轴在不同状态下的模态参数。通过对比得出加飞轮和活塞连杆的曲轴在非运转约束状态下的模态特性与柴油机运转状态下的曲轴比较接近,可以基本反映运转状态下曲轴的模态特性;在自由状态下的模态特性与运转状态下有一定的偏差,但易激起各种模态,对曲轴模态的全面分析仍有一定的参考价值。     

曲轴有限元自由模态分析

本文用有限元方法对某高速柴油机曲轴进行了自由模态分析，求出了前5阶模态参数，并与实验结果进行了比较，为曲轴动态响应分析提供了可靠的动力学模型。     

柴油机曲轴有限元计算与台架试验数据对比分析

目前，国内柴油机行业普遍使用的曲轴弯曲疲劳强度试验台架，均采用音叉共振板结构。该试验台架对于大多数常规结构曲轴的连杆轴颈圆角疲劳强度的测定是比较准确的，但对于有些特殊结构曲轴的试验，却未能取得理想结果。以某曲轴台架试验、台架仿真模型及有限元计算模型数据为基础，分析对比了不同模型数据的差异及产生原因。     

曲轴三维有限元分析

曲轴作为柴油机的重要零部件，其强度直接影响柴油机的寿命。文中以计算五缸增压柴油机曲轴强度的实例，介绍了自行编制的曲轴有限元分析系统，阐述了不同材料对五缸增压柴油机的影响。计算和实验表明，该系统可行性强，计算可靠。     

495B增压柴油机曲轴疲劳可靠性预测

进气增压是柴油机节能与强化的重要手段之一,增压后柴油机最大燃烧压力增加使得曲轴等关键受力零件工作条件恶化,必须进行强度校核分析。在有限元分析的基础上,通过概率统计的方法对不同的曲轴材料工艺等进行分析对比,得到既经济又可靠的结果。     

6110型柴油机曲轴用高强度合金球墨铸铁的研究

用正交试验法确定了Cu、Mo高强度合金球铁的化学成份和正火温度,在此基础上进行了二次孕育试验。研究结果表明,所研制的球铁,可使汽车用6110型柴油机曲轴本体的机械性能达到QT800-3的指标。     

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。     

基于三维有限元分析的KE495曲轴的改进设计

利用有限元法分析KE495发动机曲轴的内部应力分布状态,得出原曲轴结构的不合理之处。通过重新设计曲轴平衡重和轴颈过渡圆角,达到改进曲轴内部应力分布的目的。     

柴油机连杆有限元分析

用I—DEAS6 .0对柴油机连杆进行了整体的三维有限元分析 ,通过计算表明 ,增压后连杆的刚度和强度储备大大减少 ,不能满足工作要求 ,并提出修改建议     

柴油机整机结构有限元模态分析

在离散误差收敛性分析的基础上,建立了某军用V型柴油机主要零部件及整机结构的有限元分析模型。采用Lanczos法对零部件及整机组合体的自由模态进行了计算,得到了其固有频率和振型,通过振型分析,找到了整机振动的薄弱部位,从而为柴油机结构的改进设计及整机的动态响应分析提供了可靠的依据。     

基于特征建模的柴油机机体有限元分析

应用Pro/E特征建模技术和ANSYS有限元软件,建立了某大功率柴油机机体的有限元模型,采用了符合实际的边界条件施加方法,在预紧状态和最高燃烧压力两种工况下对其进行受力分析,确定了机体的最大应力部位;同时对机体的疲劳安全性进行了校核。结果表明,采用此有限元方法可为机体的评估和多方案改进设计提供计算依据。     

TBD234V6柴油机曲轴动态特性研究

利用有限元软件对TBD234V6曲轴进行了自由条件下的有限元模态分析,同时为获取准确的结构响应信息,对曲轴进行了试验模态分析并利用N-Modal软件识别各阶模态参数。通过对模态频率、模态振型与模态相关性三者的比较分析,验证了所建立曲轴三维有限元模型的正确性,并在此基础上完成了对有限元模型的修正,修正后的模型比原分析模型具有更高的精度。     

4102ZQ柴油机连杆的改进研究

用有限元法对 410 2ZQ柴油机连杆两种设计方案 (单油孔和双油孔 )的主要部位的应力、连杆大头内孔和小头内孔纵横向的变形进行了对比研究 ;根据VonMises屈服条件对连杆进行了疲劳强度校核。结果表明 ,两种方案均可满足 410 2ZQ柴油机增压的要求 ,双油孔方案优于单油孔方案。