基于动力学仿真和有限元分析的曲轴疲劳寿命计算

在对某型六缸汽车发动机曲轴系动态仿真和对曲轴进行静态有限元分析基础上对曲轴的疲劳寿命进行了计算。首先对曲轴系进行动态仿真，得到曲轴连杆颈处的载荷和载荷谱，载荷作为曲轴有限元分析的力边界条件，而栽荷谱经过简化，得到计算曲轴疲劳寿命的载荷谱，同时利用弹簧单元对主轴颈处的弹性支撑实际状况进行了模拟，也考虑了相邻拐的影响，然后在有限元分析的基础上分别利用S—N和局部应变法计算了曲轴的疲劳寿命，得到的结果说明传统的计算过于保守，这不但对曲轴的设计和优化有一定的意义;也说明再制造发动机时直接利用曲轴其寿命是可靠的，足以维持下一个生命周期。     

基于灵敏度分析的曲轴动力修改

在某大功率柴油机曲轴三维实体建模的基础上 ,建立了其动力学计算的有限元模型 ,并用模态试验证实了其可靠性。在该动力有限元模型的基础上 ,进行了动态响应分析及灵敏度分析 ,并在分析结果的指导下进行了曲轴的动力修改 ,从而为整机的动力学仿真研究奠定了基础     

基于应变-寿命理论的曲轴疲劳分析研究

基于曲轴的的弯曲疲劳试验载荷对曲轴进行有限元模拟,并运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命。为保证计算的准确性,对曲轴的淬火残余应力进行了测量,并将测试结果应用于疲劳寿命计算中。计算结果与试验结果的对比表明:计算寿命大多数点落在了试验寿命3倍的分散带内。针对曲轴存在较高的淬火残余压应力的受力特点,对现有的计算模型进行了有针对性的修正,修正模型的计算结果基本都落在了试验数据2倍的分散带内。     

某低速柴油机曲轴齿轮过盈装配分析

根据某低速柴油机曲轴齿轮装配的实际工况,建立齿轮及过盈轴的三维有限元模型,对曲轴齿轮过盈装配进行分析。研究了不同装配过盈量下齿轮的应力分布情况,得出齿轮装配过盈量对齿轮受力影响的规律;并通过与增加凹槽模型的计算结果的对比,得到改善齿轮应力分布的方法。     

某大功率低速柴油机曲轴三维有限元分析

以某大功率低速柴油机曲轴为研究对象,从曲轴系动态仿真模型中获得了曲柄销处工作周期序列动载荷谱,并以此为力边界条件,运用有限元分析法分析计算了曲轴工作周期结构强度。结果表明应力极值主要发生在主轴颈与曲拐相连部位上方的过渡圆角处,这一结论对曲轴设计和优化有一定意义。     

一种对整体曲轴有限元分析模型的改进

本文以六缸机的整体曲轴为算例，建立了以接触单元为支承的整体有限元分析模型．通过选取适当的受力条件，改进约束条件加入接触单元，得到了一种整体曲轴有限元分析的改进模型并在微机上通过ANSYS平台完成了计算．计算结果表明该模型具有更好的实用价值，更能反映曲轴的支承情况，为进一步分析曲轴提供了新思路。     

TC387型柴油机曲轴飞轮系统扭转应力动态试验与计算

本文介绍了TC387型柴油机曲轴飞轮系统的扭转模态试验,以及据此获得的它的动态特性,并在此基础上用有限元计算方法建立了可靠的数学模型.根据该机的热力计算示功图等,用上述有限元模型进行了动力响应计算,并在曲轴的主轴颈与连杆轴颈上各一点进行了动态扭转应力测量.测量结果为计算结果的量化提供了可靠的依据.     

发动机曲轴系统动力学数值模拟研究

通过研究曲轴系多体动力学，不仅可以预测曲轴系的振动、强度、疲劳及润滑特性等，还为研究发动机表面振动特性，并进而为预测发动机结构声特性提供了重要激励。本文采用子结构有限元模型，在考虑流体动力润滑的基础上，建立曲轴系统多体动力学数值分析模型。完成了某型发动机曲轴系统动力学的模拟计算，根据计算结果对曲轴强度和润滑特性进行了分析。结果表明：这种方法可用于曲轴系的设计和改进。     

轴系振动的多体动力学仿真分析

以某直列6缸柴油机曲轴系为研究对象,通过多体动力学非线性分析的方法对该轴进行了振动研究.首先建立了曲轴等部件的有限元模型,采用子结构的概念,对有限元模型进行模态缩减,然后运用AVL的发动机仿真模块EXCITE建立多体动力学仿真模型.预测轴系振动特性,将计算的扭振结果与实验结果进行对比,计算的扭振结果与实验结果吻合性较好.并进一步研究了飞轮惯量的改变对轴系扭振的影响.     

基于Ansys的6110柴油机曲轴有限元分析

对6110柴油机整体曲轴运用Pro/e建立了符合实际情况的三维模型,导入Ansys对其进行了有限元分析,分析了整体曲轴的受力,并且对曲轴单拐有限元模型的应力状态进行了研究.最后对整体曲轴进行了自由模态分析,为曲轴的优化设计提供一定的参考依据.     

TBD234V6型柴油机曲轴的试验模态研究

曲轴有限元模型是进行轴系多体系统动力学分析的主要部件,而试验模态是对有限元模型进行检验、补充和修正的重要手段.为获取准确的结构响应信息,基于试验模态分析的基本理论,对TBD234V6型曲轴进行了自由条件下的试验模态分析,并通过模态判定准则(MAC)检验模态识别结果.     

基于有限元和多体动力学的柴油机曲轴强度与应力分析

以某12V柴油机曲轴为研究对象,利用非线性多体动力学与三维实体有限元法对其进行强度分析。首先建立曲轴等部件的三维实体有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,导入多体动力学分析软件后添加连接单元,建立轴系非线性多体动力学模型;然后将多体动力学分析结果恢复到曲轴三维实体有限元模型,进行一个工作循环下的曲轴动应力分析;最后...     

发动机曲轴齿轮过盈接触有限元分析研究

结合某发动机曲轴齿轮过盈装配的实际参数,建立了三维实体模型,采用有限元分析方法,对曲轴齿轮过盈装配进行计算分析,探讨了曲轴齿轮过盈装配时最大主应力、等效应力、接触压力等随过盈量的变化关系,为后续的曲轴齿轮过盈装配设计分析提供参考依据。     

柴油机曲轴的动态特性研究

在某大功率柴油机曲轴的三维实体建模的基础上 ,对曲轴进行了动态特性的研究 :包括有限元模态分析、动态响应分析及灵敏度分析 ,并在灵敏度分析结果的指导下进行了曲轴的动力修改 ,从而为整机的动力学仿真研究奠定了基础     

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。     

连杆大头-曲柄销接触的三维有限元素法计算

对常柴股份有限公司的ＺＳ１１１０型柴油机连杆大头与曲柄销的接触问题作了三维有限元求解计算,并对轴－孔接触的实际接触边界、接触力作了研究。将计算得到的接触力作为曲柄销的力边界条件对曲轴结构强度进行分析,并与常规曲柄销力边界条件下的曲轴有限元计算结果进行了对比。     

柴油机曲轴整体三维应力精细分析

论述了求解大规模工程问题的有限元子结构技术原理,并对１６Ｖ２４０ＺＪ柴油机曲轴进行了整体结构的三维有限元精细计算分析。整根曲轴采用八节点块体元划分网格,共分为三万多节点;将机体与整根曲轴组装在一起建立计算模型,从而实现真正意义上的整体计算;对曲轴连杆颈圆角部位进行了网格加密处理,并分内、外两种圆弧情况,进行了对比,计算结果在实际工作中得到了应用。     

内燃机曲轴裂纹故障的动态监测方法研究

采用振动分析法研究了诊断曲轴裂纹的途径。根据曲轴内拐角处裂纹的特点，结合断裂力学中的理论——可以从应变能密度方程出发计算得出因裂纹而引起的局部柔度变化，提出了一种推演含有斜向裂纹矩形截面梁单元刚度矩阵的新方法。应用此裂纹梁单元，采用有限元法模拟，可以计算出含有裂纹的单缸发动机曲轴的非线性振动响应。通过分析计算结果，得出了一些有益于诊断曲轴裂纹的结论。