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。     

6110柴油机曲轴的三维有限元分析

对6110柴油机整体曲轴建立了符合实际情况的三维模型,进行了三维有限元分析,研究了整体曲轴的应力状态和变形情况,并对曲轴在交变载荷下的疲劳强度进行了校核。对曲轴带飞轮和皮带轮及不带飞轮和皮带轮两种情况下进行了模态分析,并进行了比较。为柴油机曲轴的结构设计提供了有价值的理论依据。     

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.     

汽油机机体的热-结构耦合分析

针对扩缸后的汽油机机体,采用三维有限元数值分析方法对其进行了稳态温度场计算,将计算结果作为边界条件,施加在机体的组合结构有限元模型上,并且在其上施加机体工作时的最大载荷,进行了机体的热-结构耦合应力场分析,其结果为扩缸机体的设计与改进提供了依据。     

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。     

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。     

YC4108Q柴油机机体的动态特性分析及结构改进

以广西玉柴最新开发的YC4108Q柴油机机体为研究对象。通过试验模态分析，获得了机体的基本振型和相关频率；以试验数据为依据，结合三维CAD软件UG和大型结构分析软件MSS.NASTRAN的优势，通过应用不同的单元划分网格进行比较，建立了机体的三维有限元动态计算模型；利用已建模型，对机体结构进行了分析并得到改进方案。     

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。     

基于有限元法的柴油机曲轴裂纹扩展模拟研究

以某型直列柴油机曲轴为研究对象,建立曲轴的有限元模型,采用子结构技术对有限元模型进行模态缩减。应用AVL.Excite进行曲轴的多体动力学仿真,经过应力恢复得到曲轴的应力分布,确定易产生裂纹的危险截面。采用1/4节点等参退化奇异单元模拟裂纹前沿应力奇异性,建立曲轴表面裂纹扩展的有限元模型,对不同深度椭圆裂纹的应力强度因子进行计算,最后拟合应力强度因子与裂纹深度的近似表达式,预测了其裂纹扩展寿命。     

CY4102BZQ柴油机机体有限元分析

应用Pro／E三维软件和I-DEAS有限元软件，建立了东风朝阳柴油机厂开发的CY4102BZQ柴油机机体的结构实体模型和有限元模型，对机体受力进行了分析，确定了机体的最大应力部位。同时对机体进行了预紧和爆发2种工况的应力试验。结果表明，计算和试验结果有很好的一致性，验证了模型的精确程度。     

基于整体模型的发动机主轴承壁强度分析

对采用局部模型进行发动机主轴承壁强度分析的不足进行了研究,提出了包含完整机体与主轴承盖的整体模型的分析方法。针对某直列4缸柴油机,根据标定转速与最大转速2个工况下主轴承载荷曲线选取曲轴危险转角,以危险转角下主轴瓦的油膜压力与燃烧压力作为工作载荷,进行了基于整体模型的主轴承壁强度分析。结果表明,整体模型法能够更真实地反映主轴承壁的受力情况,提高了计算精度。     

基于HyperWorks的曲轴有限元建模及模态分析

对某四缸发动机曲轴进行简化,利用CATIA建立简化的三维模型,并利用HyperWorks软件中的HyperMesh模块对曲轴的三维模型进行同格划分,建立曲轴有限元分析模型;采用Nastran求解器对曲轴进行自由模态分析,得到了曲轴的前12阶固有频率和振型,为曲轴的动态性能设计和结构优化提供理论依据,同时为曲轴工作状态下...     

柴油机曲轴纵向结构参数多方案设计

柴油机缸心距一定时，其曲轴单拐的纵向结构参数如何分配对曲轴的则反、强度、质量、体积及寿命有着极其重要的影响。利用有限元份力分析方法和结构形状优化设计方法，可对曲轴单拐纵向结构参数进行灵敏庆分析和优化设计．但实际曲轴设计时需要考虑众多的因素，即使位移和应力不是很好的设计方案也有可能被采用．本文针对曲轴过渡圆角弯曲应力及天大轴向位移随着曲轴纵向结构参数变化的规律进行了分析研究。     

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。     

基于响应面法的内燃机曲轴优化

针对内燃机曲轴的结构强度问题,以内燃机实际运行工况下整体曲轴有限元仿真为基础,通过中心组合试验方法进行采样,运用最小二乘法、显著性分析和拟合精度检测,构建并修正了曲轴结构强度计算的响应面模型,选择关键几何结构参数为设计变量,采用模拟退火与直接搜索相结合的协同优化方法对响应面模型进行优化。对某内燃机曲轴的优化算例表明,该优化方法能大大提高曲轴设计的优化效率,具有较高的精度。     

气缸盖温度场三维计算模型的研究

由于气缸盖的结构极为复杂,在进行三维有限元计算时,不但网格划分和数据准备的工作量十分繁重,而且要求计算机有较大的容量。若对网格划分和数据准备作过大的简化,则势必会降低计算的准确性。 本文提出一种柴油机气缸盖温度场三维有限元计算模型——取气缸盖火焰面底板为计算对象,对其实际结构基本不作简化。不仅计算精度高,而且网格划分和数据准备容易。文中较详细地提供了火焰面及其全部边界条件,并对12V150柴油机缸盖进行了实机计算研究,与已有数据对比,其结果令人满意。     

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。     

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。     

结构连接节点刚度识别的精细有限元分析

在进行结构计算时,一般采用主从节点法或是刚性材料法来处理节点刚性区问题。主从节点法往往高估节点区的刚度,刚性材料法则很难确定连接单元的几何、物理参数。该文以细长梁的平截面假定为依据,构建连接节点局部有限元模型的边界节点与整体结构有限元模型相应节点之间的约束方程,将连接节点局部三维实体(壳)有限元模型与整体结构空间杆系有限元模型相结合进行数值分析。采用此方法对一座多重组合体系拱桥主副拱连接节点的刚度进行识别。分析表明:对连接节点柔性行为的模拟可以使整个结构的计算结果更加精确。     

基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

柴油发动机使用的曲轴,是一个结构复杂的弹性连续体,曲轴的振动特性对整个发动机的NVH有重大的影响。采用三维设计软件CATIAV5对某系列曲轴进行了三维设计,然后利用有限元分析软件ANSYS,对发动机曲轴进行模态分析,得到了该型号曲轴的固有频率和振型,为发动机曲轴的振动分析计算和有限元分析计算提供了一定的参考,缩短了开发时间,降低了研发费用。