发动机连杆与曲轴的有限元分析

为了保证扩缸后的发动机能正常工作,采用有限元法对连杆和曲轴强度进行计算分析.首先采用ANSYS软件,导入CAD图并进行网格划分和边界力的施加,建立连杆和曲轴的三维计算模型.通过计算,得到了在最大爆发压力下的连杆和曲轴的应力和应变分布;应用计算得出的应力代入疲劳安全系数公式得出连杆和曲轴的疲劳安全系数,得出该发动机扩缸后曲轴和连杆是安全的.     

基于ANSYS的连杆的三维有限元分析

用有限元软件ANSYS对某军用发动机连杆进行了三维有限元分析,确定了连杆的最大应力部位和疲劳安全系数,为此发动机连杆的可靠性设计提供了依据.     

6210天然气/柴油双燃料发动机连杆有限元分析

将有限元法应用到淄博柴油机总公司的6210双燃料发动机连杆小头的强度校核之中,采用Pro/E软件对连杆进行了三维实体造型,并利用ANSYS软件对连杆模型进行了有限元分析,得到了连杆在最大拉伸、最大压缩两种工况下的应力、应变分布,确定了连杆小头的最大应力部位和疲劳安全系数,验证了连杆小头的可靠性。     

某星形活塞发动机主连杆多轴疲劳强度分析

为评估某航空星形活塞发动机主连杆结构强度,建立曲柄连杆机构运动学和动力学分析模型,得到主连杆载荷特性。建立了考虑结构接触非线性因素的主连杆应力计算有限元模型,通过由模拟装置得到的实测应力数据对模型进行了标定,进而计算得到整个工作循环内的动态应力场。结果表明:副连杆引起的附加弯矩是影响主连杆杆身危险部位应力过高的主导因素。在此基础上,考虑结构表面工艺状态等因素的影响,基于临界平面法对主连杆多轴疲劳强度进行了校核。结果表明:该连杆杆身与大头过渡区域处疲劳安全系数较低,计算危险点与实际疲劳裂纹位置一致。     

基于ABAQUS的连杆有限元分析

建立了发动机连杆机构的三维模型,使用ABAQUS软件对连杆模型进行有限元分析,得到了连杆在最大拉伸、最大压缩两种极限工况下的连杆的三维应力分布,确定了连杆工作的危险部位,最后使用疲劳软件进行疲劳分析,为连杆设计开发提供参考。     

基于ADAMS的柴油机曲轴多体动力学仿真

以某多缸发动机曲轴为例,采用动力学分析软件ADAMS对曲轴-连杆-活塞机构进行多刚体动力学仿真;结合有限元软件MSC.Patran/Nastran,运用模态分析技术,得到曲轴固有频率及振型,对曲轴刚柔混合体模型进行柔体动力学仿真,得到曲轴动态应力分布变化,更真实地反映了曲轴的工作情况。     

基于ABAQUS的发动机全加工连杆强度分析研究

本文利用有限元分析软件ABAQUS对某12缸V型发动机全加工连杆组件进行结构强度分析,对三种工况下的各个零部件的受力情况进行分析比较,同时对连杆体进行静载荷安全系数和疲劳安全系数校核,验证该连杆组件能否满足使用要求。     

连杆早期裂纹在线监测测点优选

在对连杆进行有限元力学分析的基础上,建立了发动机动力传递组件的多体动力学刚柔混合模型,计算了连杆在各种工况下可能测点的应力最大值在产生裂纹后应力变化的敏感度,得到了最适合作为衡量连杆受力状态的传感器布置点,为研究发动机连杆产生裂纹后的故障状态监测提供了参考。     

R105Z柴油机连杆强度分析

本文对R105Z柴油机连杆的应力分布进行了三维有限元计算,并与经验算法进行了比较,分析了几种常用连杆材料的疲劳安全系数,为新的设计提供了依据。     

基于有限元的某机型连杆结构分析

以某机型连杆为分析对象,对连杆的稳定性和疲劳强度进行分析。首先建立连杆有限元模型,对连杆进行非线性屈曲分析;然后以连杆动力学结果为力学边界,计算了连杆的疲劳强度。计算结果表明:连杆在轴线方向上所受到的最大载荷为43.5 kN,小于屈曲载荷65kN;该连杆高周疲劳最小安全系数为1.53,高于安全系数1.5的评判标准。根据以上结果可以判定,该连杆结构能够满足此发动机的使用要求。     

基于多体动力学的479Q发动机连杆载荷与强度分析

以479Q汽油机为研究对象,建立了曲轴、连杆和活塞的三维几何模型和多体动力学模型。载荷边界条件采用真实示功图和负载数据,得到了做功行程中作用于连杆两端的载荷谱。采用惯性释放技术计及惯性力对连杆应力的影响,计算得到了做功行程中任意时刻连杆的动态应力场。对静力计算方法和惯性释放方法进行了对比,后者得到的动态应力场更加接近真实情况。根据曲轴转速为2 000 r/min时的气缸压力测试曲线(最高燃烧压力4.6 MPa)和对应的发动机扭矩(165 N.m),计算得到连杆最大轴向载荷为26 kN,最大工作应力为259MPa。根据局部应力应变法,该工况下的寿命为2.941×1016转,连杆近似为无限寿命。     

柴油机连杆结构强度仿真及试验研究

对某柴油机连杆进行静强度试验研究,得到了连杆的应力分布情况。利用三维实体建模软件对连杆总成进行实体建模,通过有限元软件对其进行静力分析,仿真结果与试验结果吻合。利用仿真结果对连杆进行了疲劳安全分析,确定其结构的可靠性。     

连杆静动态强度计算的对比及应用

传统的连杆强度分析多采用静态强度分析方法,忽略了连杆轴承的润滑作用和连杆在工作运转过程中的动态效应。而动态强度分析方法则可以分析连杆轴承的润滑性能,并能考虑动态效应,因而更加全面和准确。随着内燃机的不断强化,动态效应的影响将逐渐增大,因此有必要进行更准确的动态强度分析。本文针对某型号连杆,分别采用静态计算和动态计算2种方法计算应力场和疲劳安全系数。结果表明对连杆进行动力学的研究具有重要意义。     

摩托车用发动机连杆弯曲及断裂故障原因动力学分析

本研究以摩托车用发动机为对象,利用内燃机连杆机构的模拟动力学模型对单缸发动机连杆出现的弯曲及断裂问题进行受力分析.通过计算连杆压缩力、燃烧室总压力、往复运动的惯性力及连杆承受的弯矩等来比较目前市场常用的四种机型连杆在工作状态所受的总应力及强度储备安全系数,发现四种机型连杆的强度储备安全系数普遍偏小,特别是152QMI发动机连杆在靠近连杆小头孔处部位更易产生弯曲或断裂.本研究为发动机连杆的设计、质量改正及故障分析提供了科学依据.     

基于AVL Excite Designer的WD615柴油机曲轴轴承润滑性能研究

在分析柴油机曲柄连杆机构动力学行为和曲轴轴承的动态润滑的基础上,建立该系统的动力学与流体动力润滑耦合的动力学分析模型。利用AVL Excite Designer动力学分析软件,以WD615柴油机八平衡块曲轴为研究对象,通过对其主轴承和连杆轴承油膜压力进行计算分析研究,从而得出这种算法对柴油机曲轴轴承设计具有指导意义。     

12V190燃气机连杆的有限元分析

本文针对国产12V190燃气机连杆出现的断裂现象,结合连杆实际工作条件,采用有限元软件ANSYS进行应力分析,确定了连杆的最大应力部位。通过与现场连杆断裂位置比对,验证了连杆在结构设计上是安全可靠的。文中的连杆断口分析也验证了这一点。     

柴油机连杆疲劳试验的数值模拟研究

结合某型柴油机连杆疲劳强度测试试验与结果分析,主要运用三维有限元数值计算方法和疲劳寿命预测理论,采用Abaqus有限元计算软件和FE-Fatigue疲劳寿命预估软件,对连杆疲劳耐久性试验进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与虚拟疲劳寿命预估结果,表明基于材料S-N曲线的疲劳寿命预估方法,在一定程度上能够对疲劳试验中连杆破坏的薄弱部位和疲劳寿命进行模拟与预测。最后,对影响连杆疲劳试验测试结果的一些主要因素做了进一步模拟与分析。     

基于多体动力学的连杆强度分析

连杆作为发动机最重要的零部件之一,工作过程中受急剧变化的动载荷影响,容易发生断裂失效,必须具有较高的强度和可靠性。采用多体动力学仿真进行边界条件求解,确定连杆的最大压载荷和最大拉载荷,在此基础上进行静强度计算得到三个工况下的应力分布,计算出危险截面的安全系数。分析结果表明连杆在4000 r/min时承受载荷最大,在此工况下应力集中截面为连杆小头与杆身过渡处、连杆大头与杆身过渡处、油孔及小头孔内部下半部分,最大应力值为641Mpa,在材料许用应力范围内。几个危险截面中安全系数最小为1.34,设计安全,并具有一定的强度储备。     

运动包络在发动机结构设计中的应用

基于三维建模软件Pro/E,介绍了一种曲轴连杆机构运动学分析方法在发动机结构优化设计中的应用。应用机构模式下的运动包络功能模块,生成了连杆的运动包络模型,根据连杆的包络模型和曲轴模型,确定了曲轴箱的形状。结果表明,该方法的应用使曲轴连杆与曲轴箱内壁的间隙准确地控制在5～8 mm范围内,与传统的手工绘图相比缩短了四分之三的工作时间。     

某双燃料发动机的连杆CAE分析及优化设计

针对某型号天然气/柴油双燃料发动机,在其连杆的设计和开发过程中,运用ABAQUS和FEMFAT软件对连杆进行CAE分析,原设计连杆接触分析显示接触开度不满足安全要求。为此对连杆进行优化设计,优化后的连杆CAE分析表明:连杆杆身与大端接触面采用弧形设计能有效解决连杆接触开度问题,且优化后的连杆变形、接触应力及高周疲劳(high cycle fatigue,HCF)强度都在许用范围之内,满足设计安全需要。这一结论可为提高双燃料发动机的设计安全性提供有效的科学方法和可靠的理论依据,并为后续连杆装机验证提供有力的理论支撑。