柴油机错拐曲轴结构强度评估

利用了有限元分析与实验测试相结合的研究方法,对采用错拐结构的曲轴根据工程实际进行结构强度评估.通过对比表明:理论分析与实验实测结果具有较好的一致性,针对错拐曲轴所采用的计算分析方法与实验方法均是合理可行的.     

发动机曲轴纵向结构参数的优化设计

发动机缸心距确定后，其曲轴单拐的纵向结构参数如何分配对曲轴的刚度、强度、重量、体积及寿命有着极其重要的影响．本文利用有限元静力分析方法和结构形状优化设计方法，对曲轴单拐纵向结构参数进行了灵敏度分析和优化设计，为某型号发动机曲轴结构设计提供了理论计算依据．     

发动机曲轴纵向结构参数的优化设计

发动机缸心距确定后，其曲轴单拐的纵向结构参数结构如何分析对曲轴的刚度、强度、重量、体积及寿命有着极其重要的影响，本文利用有限元静力分析方法和结构形状优化设计方法，对曲轴单拐纵向结构参数进行了灵敏度分析和优化设计，为某型号发动机曲轴结构设计提供了理论计算依据。     

发动机曲轴应力影响因素的有限元分析

采用有限单元法研究了内燃机整体曲轴应力状态；讨论了气缸不同发火状态下曲轴内部应力的大小；分析了各缸载荷、主轴承安装误差、连杆轴承载荷的分布形式对曲轴应力的影响；探讨了目前曲轴应力有限元计算中所广泛采用的单拐力学模型的可靠性；并给出了建立曲轴有限元模型的正确方法。     

曲柄臂厚度对曲轴强度的影响分析

利用有限元法分析曲柄臂厚度对曲轴过渡圆角处应力的减缓作用，分别模拟计算出三种不同结构的曲轴在相同工况下的应力情况．通过对计算结果的分析，得出在结构上改善曲轴过渡圆角处应力集中时，增加曲柄臂厚度与增加轴颈直径足较有效的方法，为某增压发动机曲轴的结构设计提供了理论依据．     

大型曲轴RR法弯曲镦锻的三维刚塑性有限元模拟

采用三维刚塑性有限元方法模拟研究了6160曲轴RR法成形过程，得到了曲轴的塑性变形分布规律，并分析了摩擦因素对曲轴成形后变形分布及外形的影响，模拟计算与实验结果吻合。     

发动机主要零部件组合结构的动态特性分析

为了使军用发动机系统的性能更优良。设计效率更高。本文对某军用发动机主要零部件组合结构进行了动态持性的研究．采用了基于试验对比的子结构模态综合法建立了某发动机机体、曲轴、缸盖、曲轴箱4个部件的三维实体模型．并组装成组合结构模型．由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取。采用了虚拟材料来模拟结合面特性．通过反复修正虚拟材料的特性常数．最终使得组合结构的有限元模态分析结果与实验结果吻合．说明依据上述方法确定结合面特性的方法是合理的．组合结构的动态特性是可信的．为整机进一步的动力学仿真研究奠定了基础．     

用连续梁法计算曲轴弯曲应力

内燃机曲轴是支承在弹性支座上的复杂的三维静不定梁。曲轴的弯曲应力可用两种计算方法算出。以往采用一很简单的方法——‘单曲拐法’,这方法计算弯曲应力最简单,它假设考虑一个单曲拐支承在主轴承的中心线上。显然,所得出的结果与实测值差别较大。另一较复杂的方法是‘连续梁法’。它考虑弹性支座的连续梁,由于它与实际状况有良好的吻合,所以在内燃机设计阶段有着重要作用,并且近年来日益广泛被采用。本文述及‘连续梁法’的原理、公式、计算源程序,并给出一台12V型柴油机在DJS—130电子计算机上的计算结果。     

柴油机球墨铸铁曲轴的早期断裂机制研究

采用化学成分分析、金相检测、宏观与微观断口形貌分析等方法，对柴油机QT600-3球墨铸铁曲轴的早期断裂机制进行了分析研究．结果表明，轴颈圆角处的表面氧化皮及显微裂纹是引起疲劳开裂的主要原因，淬火组织缺陷诱发裂纹源的形成，对曲轴早期断裂也有一定的影响，断裂机制为解理与准解理断裂，具有典型的脆性断裂特征。     

发动机曲轴动力学仿真研究

探讨了结合有限元分析软件ANSYS和多体系统动力学分析软件。ADAMS对曲轴进行动力学仿真的方法．运用ANSYS建立某军用V8柴油机曲轴的有限元模型，结合ADAMS建立了包括曲轴柔性体以及随曲轴一起转动的零件刚性体在内的发动机曲轴系的多体系统动力学模型，得到了关键构件的运动及载荷变化曲线，为更深入的分析曲轴系动态响应奠定了基础．     

汽车曲轴圆角滚压机钳口滚压力及波动分析

对汽车发动机曲轴圆角进行滚压强化是提高曲轴疲劳寿命的有效途径．在用全自动曲轴圆角滚压机对曲轴圆角进行滚压强化的过程中，滚压机钳口的滚压力存在波动，这影响到滚压加工的质量．通过对钳口滚压力产生的原因及波动规律进行分析，提出了解决方法．     

曲轴CAPP系统的功能分析

应用软件工程方法对曲轴CAPP系统进行功能分析,针对曲轴的结构和工艺特点,给出了实用的曲轴工艺模型和推理机制．应用表明,该系统对实际生产有一定的指导作用．     

发动机曲轴多体动力学仿真分析

研究国内某直列四缸发动机曲轴,采用非线性多体动力学理论对该曲轴进行了受力分析。利用多体动力学软件AVL EXCITE PU,建立曲轴仿真模型,并对曲轴主轴承进行动力学分析及计算。运用这种仿真方法能够在较短时间内分析得到最为接近曲轴实际工况中发生的结构变化,根据对曲轴的自由模态、气压力矩的频谱范围、位移变化曲线以及曲轴在一个工作循环内的应力变化情况等仿真结果的分析得出曲轴结构的薄弱区域,以达到快速找到薄弱区域并对其进行优化的目的,同时也为后期轴承结构设计提供了依据。     

电测法在测量曲轴扭转振动中的应用

采用电测方法实测了曲轴的临界速度区域，给出了与理论临界速度区域的比较。结果表明，理论临界速度区域和本实验的实测值基本一致。     

计算机模拟界面失配位错对复合材料力学性能的影响

复合材料的界面问题是材料研究的难点之一．实验手段复杂且难以获得准确数据．利用计算机模拟方法研究界面结构与力学性能现已成为界面研究的重要方法．本文利用分子动力学模拟了错配比分别为３％和１５％的ＡＧ／州和Ｃｕ／Ｎｉ两种界面在静态弛豫和动态弯曲过程中的原子结构和力学性能曲线．结果表明，界面失配位错的错配比不同，其力学性能亦不同．     

曲轴单拐弯曲自动化疲劳试验机的研制

介绍了最新研制的谐振式ACFM型曲轴单拐弯曲自动化疲劳试验机，叙述了它的系统结构、工作原理、电控部分的组成、系统的特点和主要性能指标。经过实测及使用表明，该试验机具有自动化程度高、精度高的特点，且操作简便，极大地减轻了操作者的劳动强度，还可在实验达到一定次数或出现裂纹时自动停机，自动记录敦据，打印试验结果。     

曲轴RR法限制成形的模拟及模具结构优化

对于非椭圆截面曲臂的大型曲轴，其模具结构设计对曲轴成形后的形状尺寸精度影响极大。本采用三维刚粘塑性软件TFORM3对12V240曲轴RR法限制成形工艺及模具结构进行了设计分析。提出了防止成形缺陷产生的新的模具结构方案，该方案通过改进模腔横截面形状设计和增加模具水平镦粗面的斜度来加强模具对毛坯塑性变形的约束，从而为曲轴RR法镦锻工艺及模具设计提供理论依据。     

发动机主要零部件组合结构的动态特性分析

为了使军用发动机系统的性能更优良,设计效率更高,本文对某军用发动机主要零部件组合结构进行了动态特性的研究.采用了基于试验对比的子结构模态综合法建立了某发动机机体、曲轴、缸盖、曲轴箱4个部件的三维实体模型,并组装成组合结构模型.由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取,采用了虚拟材料来模拟结合面特性.通过反复修正虚拟材料的特性常数,最终使得组合结构的有限元模态分析结果与实验结果吻合.说明依据上述方法确定结合面特性的方法是合理的,组合结构的动态特性是可信的,为整机进一步的动力学仿真研究奠定了基础.     

活塞压缩机曲轴断裂原因分析

某厂活塞压缩机曲轴突然断裂，经过应力分析与计算、材质分析与材料性能试验、断口分析和金相组织分析，结果表明，原始缺陷是该曲轴断裂的主要原因．而沿轴向和环向品问裂纹源是裂纹的起因。并提出曲轴除强度设计外，还应注意材料的选择、材料检查和考虑共振等儿点建议。     

曲轴强度多体动力学与有限元子模型法仿真

建立以曲轴系为核心的多柔性体动力学仿真系统,曲轴系及气缸体组件模型采用AVL Excite软件进行刚度与质量矩阵装配.在考虑轴承弹性流体动力学特性的条件下得到各轴颈轴心轨迹和油膜压力分布,利用有限元（FEA）子模型方法先求解曲柄臂整体模型的结果并驱动圆角子模型,得到危险工况下圆角精细有限元模型的各处动态应力历程及分布,最终使用高周疲劳应变寿命模型校核了圆角动态疲劳安全系数满足设计要求.对曲轴结构模态和运转条件下扭振响应的计算结果与实验值进行了对比,说明柔性体多体动力学结合有限元子模型方法进行曲轴动态疲劳强度的计算和校核是精度和效率均较高的一种计算方法.