某V型柴油机机体瞬态动力学分析与疲劳寿命预测

对某高强化V型柴油机运动机构进行多体系统动力学分析,将获取的动态工作载荷应用于有限元瞬态动力学分析,计算了机体在激振力作用下的动态响应,得到了结构的应力-时间历程。研究结果表明:V型柴油机机体隔板一点处应力变程由不同侧气缸的最高燃烧压力所引起且隔板上对称位置的应力分布趋势大致相反。根据该机体的材料和受力特点,应用临界面法预测了机体上若干位置的疲劳寿命,认为机体肩胛的圆角处由于受到典型的拉压载荷作用,易发生疲劳破坏。相关的样机台架试验表明:按照考核工况谱测试,经过387h试验,机体第二横隔板左侧产生裂纹。预测结果与试验结果相吻合,证明该计算的正确性。     

N490型柴油机机体强度有限元分析

利用Pro/Engineer软件建立了N490型柴油机机体三维模型,并对其进行合理简化,在AnsysWorkbench中对三维实体模型进行网格划分,得到有限元模型,对机体受力和载荷进行了分析和简化,分别计算了在各缸最大爆发压力工况下的应力和变形,计算结果表明：应力集中主要出现在作功气缸的机体顶面螺栓孔附近、轴承孔附近以及隔板的加强筋处,机体中间隔板和主轴承盖刚度较差,获得的结论对指导发动机机体结构改进设计具有一定的参考价值。     

曲轴疲劳可靠度分析

曲轴强度分析采用安全系数法不能定量反映出安全可靠程度。由于工作应力和疲劳强度均为随机变量,必须运用概率统计方法进行强度分析,可靠性指标能尽量反映零件安全可靠程度。有限元发展,为内燃机结构强度精确计算提供了条件。本文采用四分之一曲拐有限元模型分析曲拐应力分布,找出危险区域;将应力看成载荷及材料强度函数,运用有限差分法,根据应力—强度干涉理论,借助哥德曼图计算曲轴的可靠度。作者认为在曲轴强度分析中可靠性分析比安全系数法更合理、可靠和接近实际。     

发动机横隔板三维有限元分析

用ABAQUS软件进行了发动机横隔板的强度及疲劳分析.分析模型包括机体、主轴承盖、轴瓦、主轴承盖螺栓、假体缸盖、缸盖螺栓.应用接触非线性分析方法,对机体横隔板进行装配、最大爆发压力工况和最大惯性力工况下的强度和疲劳求解计算.     

600MW汽轮机中压级隔板的强度分析

介绍了隔板强度计算常用的传统经验公式法和有限元数值模拟法,并对某600MW汽轮机中压级不同厚度隔板的强度进行了分析。分析表明隔板应力和挠度随厚度呈非线性变化,同时验证了根据传统经验公式设计的隔板偏保守,研究成果对今后的隔板设计及优化有一定的参考意义。     

接触分析在汽轮机隔板强度计算中的应用

介绍了传统经验公式Wahl法和目前普遍采用的有限元数值计算方法,指出在对汽轮机隔板强度进行有限元计算时,设定合理准确的边界条件至关重要。通过对某汽轮机厂的实际隔板模型进行计算对比,表明在处理隔板的支承情况时,采用接触分析有限元法能更准确地计算隔板体的挠度和应力。     

汽轮机部件强度的可靠性设计

提出了汽轮机叶片的静强度和动强度,隔板的静强度和刚度,叶轮的静强度和套装叶轮的过盈强度,把汽轮机部件的应力、挠度和材料强度按照实际情况处理为随机变量,并给出了可靠性设计实例的计算结果。     

片冰机蒸发器应力有限元分析及优化设计

针对片冰机蒸发器结构的应力计算和强度分析问题,根据压力容器设计标准和有限元理论建立了有限元分析模型。采用ANSYS Workbench的结构静力分析模块进行应力计算,得到了蒸发器各部件的变形云图和应力云图。在应力分析的基础上,根据压力容器相关标准和材料力学强度理论对蒸发器模型进行应力结果评定和分析,计算结果显示,结构不能满足强度要求。对蒸发器进行结构优化,增加导流环数量后的蒸发器结构可以满足强度要求,为片冰机蒸发器结构改进提供了一种有效的方法。     

吸气过滤器应力有限元分析及优化设计

针对某吸气过滤器各部件结构的应力仿真计算和强度分析问题,根据有限元理论和方法建立了有限元计算模型,采用ANSYS Workbench进行应力计算,得到了各部件的变形云图和应力分布云图。在应力分析的基础上,根据材料力学的相关理论和压力容器的相关标准对模型进行应力评定和强度分析,应力计算结果显示,有两个部件不能满足强度要求。对两个问题部件进行结构优化,优化后的所有部件结构均能满足强度要求,为吸气过滤器材料成本的降低提供了一种有效的方法。     

柴油机机体应力测量与分析

民用柴油机机体的结构可靠性已逐渐成为人们关注的热点.本文对某一型号民用柴油机机体安装应力和静态应力测量及疲劳试验进行了分析研究.     

曲轴疲劳强度可靠性设计双堤坝模型

作者提出了曲轴可靠性设计双堤坝模型，外堤坝代表曲轴疲劳强度，内堤坝代表汽车发动机曲轴在多工况下应力变化情况。双堤坝模型从曲轴强度和工作应力之间的关系显示了曲轴的工作状况。采用条件可靠性等效寿命理论计算曲轴的可靠性。     

基于有限元的柴油机机体疲劳寿命仿真

基于有限元应力分析,应用S-N曲线法,对某4缸柴油机机体在标定工况载荷下的疲劳寿命进行了仿真分析.仿真结果表明,机体疲劳强度的薄弱区域位于机体横隔板及机体上半部分,比较了疲劳寿命分布与静态应力分布的异同.     

16V240ZJ柴油机机体疲劳寿命评价方法的研究

本文以16V240ZJ柴油机机体为研究对象,进行了疲劳安全评价方法的比较分析,提出了更为合理的应力幅计算方法。首先进行机体的有限元结构强度分析,并针对疲劳破坏的危险部位使用正应力法、主应力法以及Mises应力法进行了应力幅计算。分析讨论结果明确发现了目前计算应力幅多采用的主应力法和Mises应力法所存在的尚需解决的问题。同时。提出了更为合理的正应力分析方法,并且结合焊接工艺影响因素等,分析讨论了其对疲劳寿命的评价方法影响,为机车车辆的设计制造提供了重要的依据。     

柴油机机体应力测量与分析

民用柴油机机体的结构可靠性已逐渐成为人们关注的热点。本文对某一型号民用柴油机机体安装应力和静态应力测量及疲劳试验进行了分析研究。     

某柴油机连杆三维有限元分析

柴油机连杆在工作过程中承受复杂的载荷,因此需要具有较高的抗疲劳强度和结构强度。以3L16CR高压共轨柴油机连杆为研究对象,根据受载情况对其进行有限元分析,经过结构强度和疲劳强度分析计算得到连杆应力分布、应变、安全系数和疲劳寿命。为柴油机连杆的强度计算以及可靠性设计提供了依据。     

柴油机曲轴静动特性的三维有限元分析

采用有限单元法，对4190柴油机曲轴进行了符合实际情况的三维建模，研究了整体曲轴的变形和应力状态，校核了曲轴在交变载荷下的疲劳强度，探讨了目前曲轴应力有限元计算中广泛采用的单拐力学模型的可靠性，并对曲轴进行了模态分析，为柴油机改进设计提供了有价值的理论依据。     

船用柴油机缸盖疲劳破坏有限元分析及改进

针对某船用大功率柴油机缸盖在液压平台试验中的疲劳破坏问题,建立了被试组件离散模型,并进行了结构疲劳强度有限元分析。分析表明:缸盖内部区域结构强度相对薄弱,进排气道圆角处出现应力集中,在承受交变载荷时应力幅过大,容易出现裂纹。结合仿真分析结果,提出了缸盖结构优化方案,并进行了疲劳试验。试验结果表明:改进方案有效提高了该型缸盖的疲劳强度。     

某柴油机滤清器支架的仿真计算及结构优化

针对某型柴油机在工作过程中出现的滤清器支架失效问题,采用ABAQUS、FEMFAT等软件对该支架进行有限元分析。通过模态分析评估支架是否存在共振风险;通过静强度和疲劳寿命校核,评估支架是否存在疲劳失效风险。在此基础上对原支架结构进行了优化。改进后的支架随整机通过了可靠性试验验证。结果表明:支架优化方案合理,能够满足使用要求。     

双向深割过渡圆角对提高曲轴主轴颈疲劳强度的研究

基于ANSYSworkbench软件,根据中国船级社《钢质海船入级规范》柴油机曲轴疲劳强度评定规则,对某船用中速柴油机的曲轴进行了有限元模拟分析及疲劳强度安全系数计算与评估。为了提高曲轴疲劳强度,提出了曲轴主轴颈双向深割型过渡圆角方案。分析了轴向及径向深割凹槽深度变化对局部应力大小、应力集中系数及疲劳强度安全系数的影响;明确了最佳双向深割型过渡圆角结构参数,使曲轴主轴颈疲劳强度安全系数得到了较大提高。     

曲轴可靠性优化设计

本文提出了汽车发动机曲轴多工况可靠性优化设计方法。在柯特-多兰模型和海巴赫模型的基础上提出了“双堤坝”模型,然后用累积疲劳损伤理论和可靠性理论对某柴油机曲轴进行了可靠性优化设计。计算结果表明,曲轴可靠度大幅度提高,效果十分显著。