基于有限元的某柴油机主轴承壁结构优化

基于接触滑移和轴瓦过盈模型,选取典型特征工况并施加动力学轴承载荷,对某柴油机进行有限元机体应力分析和主轴承壁高周疲劳分析;根据模型的仿真分析结果对机体的部分结构进行优化设计,更改主轴承盖螺栓孔与机体螺栓孔的直径和相对位置,增加主轴承盖与机体的接触面积。结果表明:优化后的机体主轴承壁应力分布情况得到了改善,主轴承盖与机体接触面的疲劳系数明显降低。     

高强化柴油机主轴承壁结构优化研究

某高强化柴油机机体疲劳试验发现:机体主轴承壁发生断裂故障,裂纹起始位置主要为第2档主轴承壁螺纹孔根部.针对此故障,采用有限元法进行主轴承壁疲劳强度计算,并进行螺纹子模型计算,根据计算分析结果,优化机体主轴承壁结构.结果表明:螺纹子模型仿真分析方法可以有效评估主轴承壁结构强度;螺栓尾部变形过大是造成主轴承壁断裂的主要原因,在一定范围内增加主轴承螺栓旋和长度可以有效解决主轴承壁断裂问题.     

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.     

6110型柴油机机体组件的有限元分析

利用有限元分析技术对 6 110型柴油机的机体、缸盖、曲轴、主轴承盖、缸套、飞轮壳等柴油机主要零部件的组合部件进行了结构强度和刚度分析 ,获得了结构改进的依据。利用专业的三维造型软件Pro/Engineer建立了较为精确的机体、缸盖、曲轴、主轴承盖、缸套、飞轮壳等零件的三维模型 ;用试验方法获得边界条件 ,并用试验结果标定有限元计算模型 ,从而获得了较好的计算结果。     

带平衡孔结构透平级内部流动的数值模拟

采用NEMECA商用软件包之Fine/TURBO求解三维定常的Navier Stokes方程组,对带围带汽封、隔板汽封和平衡孔结构的蒸汽透平高压级内部的复杂三维流动进行数值模拟,采用多区域结构化网格,并对透平级进行适当的几何简化处理,着重对平衡孔结构内部的流动进行分析。     

某船用柴油机机体主轴承壁的有限元分析和结构优化

考虑接触滑移模型,选取典型特征工况并耦合映射动力学轴承载荷,开展了轴承孔的变形分析以及结合面的相对滑移和主轴承壁的高周疲劳分析;以此为依据对某直列8缸船用柴油机的机体主轴承壁结构进行了优化设计。结果表明:优化后的主轴承壁的刚度得到明显改善,主轴承孔变形更为均匀,机体和主轴承盖结合面的相对接触滑移得到进一步减小,降低了微动疲劳磨损的风险。     

某柴油机机体隔板结构强度评价分析研究

针对某型号柴油机改进后机体隔板的具体结构,应用电测试验、有限元计算分析手段进行了机体主隔板部位的应力测量和仿真计算.并且利用机械静强度理论和疲劳强度理论方法对两组应力数据进行了对比分析和隔板结构强度工程评价分析.发现该机体隔板局部位置存在疲劳隐患,不利于满足整机工作可靠性目标要求.结合具体原因,提出了机体隔板结构进一步优化的技术思路,为其结构可靠性提高提供了基础.     

493柴油机机体强度及缸孔安装变形有限元分析

建立了某柴油机机体、气缸盖、气缸垫、主轴承盖等的有限元模型;运用非线性有限元软件,模拟了各个部件间的接触关系;计算了柴油机在螺栓预紧工况和爆发压力工况下的应力和应变,确定了最大应力部位,对机体进行了静态及疲劳安全强度校核,并对缸孔的安装变形进行了分析与评价。此方法可为发动机机油消耗评估及机体的改进设计提供依据。     

考虑螺栓预紧力的单缸机机体及主轴承结构强度分析

随着柴油机强载度的提高,考虑螺栓预紧力的机体与主轴承强度、刚度设计计算等工作逐渐受到重视.基于有限元软件,建立了耦合螺栓预紧力的柴油机机体模型,模型中还考虑了螺栓头支撑面与主轴承盖、主轴承盖与机体的接触关系.模态分析表明,考虑螺栓预紧力建模时,降低了机体的模态频率,改变了机体的振型,因此,螺栓预紧力及接触建模是必要的.在1250kN装配预紧力下,螺栓上的最大应力达到850 Mpa,机体的最大应力达到200Mpa,轴承孔垂向最大变形量达137μm.当加载轴承载荷时,气缸体、曲轴箱、主轴承盖的应力均小于120 Mpa,轴承孔变形量为118μm.计算表明,单缸机机体应力安全裕度大,主轴承座的刚度可以确保主轴承油膜的安全.     

YT4135Z柴油机机体动态响应分析

应用有限元动态响应分析技术，对YT4135Z柴油机机体的动态特性进行了研究。在I—DEAS9．0软件平台上建立了YT4135Z柴油机机体的三维实体模型，并对其进行了合理的简化，选用四面体单元对机体三维实体模型进行了网格划分，建立了机体的有限元模型。采用工程上常用的Lanczos法计算出机体约束模态的固有频率和振型。在此基础上，考虑柴油机在稳态工作状况下，以气缸燃气压力、活塞连杆机构运动的惯性力和活塞侧压力等为主要因素，确定机体所受的激励力，利用模态叠加法对YT4135Z柴油机机体进行了动态响应分析计算。     

某单缸柴油机气缸体辐射噪声的集成化虚拟预测

采用混合多体动力学对某单缸柴油机气缸体与曲柄连杆系统耦合模型进行仿真分析,得到柴油机两个工作循环内气缸体结构上的主轴承、平衡轴轴承及气缸套等部位动态载荷分布。建立气缸体结构有限元分析模型,并利用试验模态验证有限元模型的有效性。将动态载荷施加在对应的气缸体结构有限元模型上,求解得到气缸体结构频率响应特性。最后,利用有限元频率响应的计算结果,采用直接边界元法得到气缸体结构对外声场的辐射噪声功率级及声辐射效率。     

三维有限元分析在S195机体轻量化设计中的应用

采用ANSYS有限元分析法,对S195柴油机机体进行了符合实际情况的Pro/E三维建模,研究了机体的变形和应力状态,探讨了目前S195柴油机机体应力有限元计算中力学模型的合理性,并对机体进行了模态分析,为柴油机轻量化、改进设计提供了有价值的理论依据。     

三维有限元分析在S195机体轻量化设计中的应用

采用ANSYS有限元分析法，对S195柴油机机体进行了符合实际情况的Pro／E三维建模，研究了机体的变形和应力状态，探讨了目前S195柴油机机体应力有限元计算中力学模型的合理性，并对机体进行了模态分析，为柴油机轻量化、改进设计提供了有价值的理论依据。     

某三缸汽油机气缸盖三维有限元分析

以某三缸汽油机气缸盖为研究对象,通过建立了的气缸盖、机体、气缸垫等零件三维有限元组合模型,使用有限元分析软件ANSYS,在考虑各组件接触关系的基础上,对该气缸盖在预紧工况及爆发工况时(加载温度场)分别进行了三维有限元计算分析。计算结果显示:在预紧工况,该气缸盖变形主要由螺栓拧紧产生;在爆发工况,最高燃烧压力对该汽油机气缸盖应力、变形影响不大;在热负荷作用下,该气缸盖某些区域相对预紧工况应力变化较大,易发生低频疲劳失效。     

发动机缸体瞬态强度分析

针对发动机缸体结构复杂，工作过程中受到多种交变激振力作用的特点，建立了较详细的缸体瞬态强度分析有限元模型，模拟了缸体在发动机工作过程中的动态强度变化历程。得出：缸体与缸盖及变速器相连的紧固螺栓孔周围的整体应力水平较高，但随发动机工作负荷变化的波动量较小；缸体主轴承座周围动态应力和变形成分较高，且随发动机工作负荷变化的波动量较大；而缸体两侧壁的动态变形和应力与静态变形和应力水平较低。研究表明：在建模时考虑活塞和曲轴对缸体的接触作用，合理简化缸体结构，准确深入揭示工作过程中缸体的动态强度随时间的变化，为缸体动态结构强度设计提供可靠依据。