某三缸发动机连杆有限元分析

应用有限元分析软件abaqus对某三缸汽油机的连杆进行了静强度分析,通过有限元分析,可以得到连杆在最大爆发压力工况(压应力)和最大惯性力工况(拉应力)下的应力分布情况。从分析结果可知,在最大爆发压力工况(压应力)下,应力主要集中在连杆小头与连杆杆身的过渡圆角处,最大应力值为659 MPa;最大惯性力工况(拉应力)下,最大应力为489 MPa,最大应力出现在螺栓孔位置。在两种工况下,连杆最大应力均低于材料的屈服强度745 MPa,满足强度要求。应用fe-safe疲劳分析软件对连杆进行疲劳强度分析,得到了连杆的疲劳安全系数的云图分布情况,该三缸汽油机连杆疲劳安全系数均大于1,满足疲劳强度要求。     

基于有限元的汽油机连杆疲劳强度研究

运用 ABAQUS 和 FEMFAT 软件对汽油机连杆进行疲劳强度分析。在有限元分析基础上,在ABAQUS中采用接触非线性分析方法,对连杆在装配、最大爆发压力和最大惯性力3种工况下的应力进行求解计算,所得结果与实际工程情况相符,证明了所提供方法的正确性。     

基于ANSYS Workbench的发动机曲轴强度及疲劳分析

利用SolidWorks建立了活塞曲轴总成模型,分析计算了曲轴在各个扭转角下的受力,找到了曲轴的最大受力工况。在Workbench中完成了静力学分析,得到了曲轴在各气缸发火时的应力和位移分布情况,其最大应力小于曲轴材料的屈服极限。采用有限元法分析了曲轴的安全系数,校核了曲轴的疲劳强度,曲轴的安全系数符合要求,可为曲轴的设计优化提供参考。     

高压往复泵曲轴疲劳强度分析及设计改进

对某型号三缸单作用往复泵各机构进行运动和受力分析,得到曲轴载荷变化规律;选取两种最危险工况对曲轴进行有限元分析,得到曲轴的应力分布情况,并对曲轴进行疲劳强度校核;结果表明该曲轴疲劳强度安全系数未满足要求,从理论上验证了曲轴发生断裂的实际情况;基于有限元分析,提出两种改进设计方案,并验证其满足疲劳强度要求。     

往复压缩机曲轴强度分析

基于热动力计算的结果,通过利用Ansys建立轴系的三维模型,对整体曲轴进行了应力计算,得到了危险节点处的应力变化曲线以及在载荷变化周期内的最大应力幅值,最后校核了静强度和疲劳强度.结果表明设计工况下该轴系的强度符合设计规范要求,同时为同类型压缩机曲轴设计提供了理论依据.     

柴油机曲轴危险工况的确定及其静强度分析

利用MSC．Patran＆Nastran对柴油机曲轴整体进行三维实体建模、网格划分和静强度有限元分析。采用弹簧单元模拟主轴承支承，使计算模型更接近实际情况。在确定曲轴危险工况时考虑了弯扭的联合作用，以有限元结果为依据，提出了一种更准确地确定曲轴危险工况的方法，证明了曲轴最危险工况并非发生在再进气的上止点或曲柄销受气体力最大时。最后采用了等效应力法对曲轴进行了疲劳强度安全系数校核。     

曲轴疲劳强度分析

建立双点压力机曲轴的三维模型,通过有限元软件对其进行强度和刚度分析,为疲劳分析做准备。再根据材料QT750-4的S-N应力寿命曲线,对曲轴进行疲劳强度分析,计算出曲轴的疲劳寿命和累计损伤等,同时对曲轴在无限寿命下和超负荷工况下的疲劳强度进行分析对比。通过不同的工况,对曲轴的受载进行分析,为曲轴的设计提供全面参考,减少繁琐的疲劳试验,节约设计成本。     

16V240Z型内燃机曲轴的强度性能分析

利用SolidWorks软件对16V240Z型内燃机曲轴进行了三维实体建模,用COSMOSWorks软件对其进行有限元分析,得出了该型曲轴在最大燃气爆发压力下和最大惯性力作用下的应力和变形,并对其进行了疲劳强度校核.结果表明,该曲轴安全可靠,也为曲轴的结构优化提供了一定的参考依据.     

往复压缩机曲轴强度校核

基于压缩机综合活塞力,利用Matlab软件编写程序求解曲轴危险截面上的应力,利用复合应力对曲轴进行强度校核。结果表明工况下曲轴静强度和疲劳强度安全系数满足要求,为同类型往复压缩机曲轴设计提供了理论参考。     

往复压缩机曲轴变工况条件下有限元分析

在往复天然气压缩机工作过程热力和动力计算的基础上,本文利用有限元法对压缩机的曲轴进行了应力分析与模态分析。以某天然气压缩机为对象进行了三维建模,在变工况的运行条件下研究了曲轴的应力和变形状态,数值分析了曲轴在交变载荷下的静强度和疲劳强度,指出其运行的危险边界工况,并对曲轴进行了模态分析,得到了自由振动模态振型与频率,在变转速的条件下,激振力频率有效避开固有频率。本文的研究结果可为同类压缩机曲轴的设计提供参考。     

内燃机曲轴—轴承系统曲轴变形引起的轴承润滑状态变化对曲轴强度的影响

在计及曲轴变形的轴承润滑分析的基础上,应用得到的轴承油膜压力分布作为载荷边界条件计算曲轴应力和强度,以分析目前曲轴强度计算中作用在轴颈上的载荷普遍采用假设的轴承油膜压力分布形式对结果精度的影响。计算中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和轴承负荷,采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,应用有限元法计算曲轴应力。结果表明,计及曲轴受载变形的影响时,轴承油膜压力产生偏布且最大油膜压力明显增加,导致曲轴轴颈过渡圆角表面局部区域的应力数值明显增大,曲轴安全系数减小。因此为使曲轴设计更加合理、更接近实际,曲轴强度计算时应取曲轴—轴承系统为研究对象,根据轴承润滑分析实际计算结果,确定作用在曲轴轴颈上的载荷分布。     

往复泵曲轴疲劳可靠性分析

为提高往复泵的设计水平,基于三柱塞单作用往复泵曲轴实例,通过将曲轴所受各力按相应坐标系分解,并将周期性作用力在时间相离散以及划分为若干计算断面,建立了曲轴疲劳可靠性分析模型。利用已开发的往复泵曲轴强度计算与校核软件计算并导出数据,应用半径矢量法分别求出曲轴各断面应力与疲劳极限的均值及标准偏差,使用联接方程求出各断面的联结系数,详细分析了曲轴模型的疲劳可靠性。通过对一系列实际使用效果良好和失效曲轴的疲劳可靠度进行计算与分析,得出了三柱塞单作用往复泵曲轴疲劳可靠度的合理取值;对于原可靠度过高的曲轴,反求出该曲轴实际能安全可靠承受的最大柱塞力,充分利用原机组的富余能力。往复泵曲轴疲劳可靠性分析具有重要的理论和实际应用价值。     

Discretized Markov chain in damage assessment using Rainflow cycle with effects of mean stress on an automobile crankshaft

We studied the effect of mean stress correction factor using the Rainflow counting technique to assess the fatigue damage of an automobile crankshaft under service loading by considering the stochastic process of the Markov chain. The failure of the crankshaft will cause serious damage to the engine and also to other connecting subcomponents. The service loading is computationally generated from the Discrete Markov chain model and the fatigue cycle is counted using the Rainflow counting technique with the consideration of the local minima and maxima load. To quantify the fatigue damage, the strain-life curve using the fatigue mean stresses was used to model the fatigue failure of the material used in for the crankshaft at N _f = 10 ⁶ . The fatigue mean stresses were used to estimate the effects of the mean stress on the fatigue strength of the component under service loading condition. Statistical verification with the boundary condition of the 90% confidence level was performed to observe the difference between the stochastic algorithms when compared towards the fatigue life behavior of the ductile cast iron material. We concluded that for the practical application, the proposed stochastic model provides a highly accurate assessment of fatigue damage prediction for improving the safety and controlling the risk factors in terms of structural health monitoring.     

对L3汽油机曲轴强度的参数化校核

根据发动机设计参数及曲轴参数,利用内燃机原理及结构力学,简易计算曲轴疲劳强度比。计算结果显示L3汽油机曲轴疲劳强度比优于现已批量生产机型曲轴疲劳强度比,原曲轴设计满足改进使用,可以用于样机开发及开展试验数据收集。     

6M32A氮氢气压缩机曲轴有限元分析

采用有限元法,对6M32A氮氢气压缩机曲轴进行了实际运行工况下的三维建模,研究了整个曲轴的应力和变形状态,校核了曲轴在交变载荷下的静强度和疲劳强度,为压缩机曲轴的改进设计提供了有价值的理论依据。     

6108柴油机曲轴有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS,建立了6108柴油机曲轴的三维有限元模型,按标准工况求出曲轴各连杆轴颈载荷,模拟曲轴的力边界条件和位移边界条件进行了曲轴静力学分析;并校核了在危险载荷作用下曲轴的疲劳强度;同时对曲轴进行了自由模态分析,得出各阶振型和频率,计算结果较真实地反映了曲轴固有频率特性,为柴油机曲轴的改型设计提供了一些参考。     

计入轴瓦变形的曲轴动应力和疲劳强度计算

采用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,辅以手工编程相结合的方法,研究计入轴瓦变形时某四缸柴油机曲轴动应力分析和疲劳强度计算问题。解决计入轴瓦变形的曲轴—轴承系统动力学和摩擦学分析问题,得到动态油膜压力;采用ANSYS中的参数化编程语言APDL编写程序实现动态施加力边界条件,计算曲轴动应力;采用损伤积累理论计算曲轴疲劳强度。研究表明：计入轴瓦变形,主轴承最小油膜厚度大幅度下降,最大油膜压力大幅度上升,曲轴动力学响应和危险点的动应力也发生变化,曲轴疲劳寿命下降了15.6%。     

不同强度理论在曲轴疲劳研究中的对比应用

采用有限元法对曲轴在弯矩载荷作用下的应力状态进行分析,并结合插值法对曲轴的应力分布进行拟合计算,在此基础上采用临界距离法与不同强度理论对相同材料、不同圆角半径的曲轴的结构疲劳特性进行预测研究,并对预测结果进行试验验证。研究结果表明：当基于第一强度理论与临界距离法对圆角半径不同的曲轴的疲劳特性进行预测时,无论是临界点法还是临界线法都会造成较大误差;而当基于第三及第四强度理论与临界距离法进行预测时,临界线法比临界点法的预测精度更高,分析认为这是由曲轴的破坏类型造成的。     

3W2型高压力压缩机机构动力学分析及曲轴疲劳研究

针对压缩机压力的大幅度提高所带来的压缩机核心部件曲轴的强度分析问题,对压缩机机构进行了动力学分析及曲轴疲劳研究。首先基于多刚体系统相关理论建立了曲柄连杆活塞机构多刚体模型,使用ADAMS对其进行了运动学仿真,得出了活塞某一时刻的位移、速度、加速度值,然后与活塞此刻的理论计算结果进行对比,发现两者的误差都在允许的范围内,进而对其进行了动力学仿真,得出各连杆轴颈所受到的交变载荷,为下面曲轴的疲劳分析提供基础。最后对其关键部件曲轴进行了静态特性分析,在交变载荷的作用下完成其静态强度和疲劳强度的校核。研究结果表明,从应力曲线图与应力幅值曲线图中得出其安全系数均在许用范围内,证明其强度满足设计要求。