工作状态下连杆的疲劳强度计算

研究发动机运行工况对连杆疲劳强度的影响。采用有限元疲劳计算方法,并用Python语言编写一套基于ABAQUS有限元软件的脚本程序,实现连杆有限元疲劳寿命分析中,动载荷的计算、载荷的自动加载及基于临界平面法疲劳计算理论的疲劳强度计算。计算中全面考察了油膜压力、各种惯性力等对连杆疲劳强度的影响。计算结果更能反映工作状态下的连杆实际受力情况。     

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。     

基于多体动力学的479Q发动机连杆载荷与强度分析

以479Q汽油机为研究对象,建立了曲轴、连杆和活塞的三维几何模型和多体动力学模型。载荷边界条件采用真实示功图和负载数据,得到了做功行程中作用于连杆两端的载荷谱。采用惯性释放技术计及惯性力对连杆应力的影响,计算得到了做功行程中任意时刻连杆的动态应力场。对静力计算方法和惯性释放方法进行了对比,后者得到的动态应力场更加接近真实情况。根据曲轴转速为2 000 r/min时的气缸压力测试曲线(最高燃烧压力4.6 MPa)和对应的发动机扭矩(165 N.m),计算得到连杆最大轴向载荷为26 kN,最大工作应力为259MPa。根据局部应力应变法,该工况下的寿命为2.941×1016转,连杆近似为无限寿命。     

基于有限元的柴油机连杆疲劳寿命研究

本文针对某柴油机连杆进行瞬态动力学分析,得到载荷谱及结果文件。利用修正的Miner累积损伤准则,结合Nsoft软件,对连杆进行疲劳寿命预测。考虑到不确定因素对连杆寿命值影响,对考察部位进行了灵敏度分析。结果表明:当载荷幅值减少10%时,连杆寿命值提高5倍;当残余应力达到-100MPa时,寿命值相比较没有经过强化处理的寿命值提高了5.17倍。该研究方法能够对实际生产中加强连杆疲劳强度提供较高的参考价值。     

基于有限元法的连杆多轴应力研究

在对连杆的疲劳寿命进行预测时,为了能够提供正确的边界条件,以某型柴油机连杆为研究对象,运用有限元分析软件,采用直接积分法对其进行额定工况下三个循环的瞬态计算,最后考察经计算得到的连杆各部位应力状态。结果表明:连杆在工作时,考察部位既有单轴应力载荷,又有多轴应力载荷,同时在多轴载荷中比例载荷与非比例载荷都有出现。该方法对连杆进行寿命分析时提供了重要的参考依据。     

某连杆强度和疲劳有限元优化分析计算

连杆作为内燃机的重要零部件之一,受到交变的拉伸负荷和压缩负荷的作用,可能会导致连杆螺栓、大头盖或者连杆杆身的断裂等。针对该种情况,本文通过有限元方法进行仿真分析,对极限工况下的应力分布和疲劳强度进行了计算分析。计算结果表明,该型连杆用料偏多,在强度上过于安全。因此,本文在计算结果的基础上,根据对连杆设计的轻量化需求,对连杆几何结构进行了优化,使得连杆体积较少了9.54%。优化后的连杆虽然安全系数略小于原模型,但仍在安全范围内,满足了设计要求,为优化设计连杆提供了方案参考。     

大型水平轴风力发电机组塔筒非线性屈曲分析

以某大型水平轴风力发电机组塔筒为研究对象,通过理论计算和有限元数值模拟的方法,对该塔筒临界屈曲载荷进行计算和分析。研究结果表明经典工程计算屈曲临界值往往偏高,而基于有限元的非线性屈曲分析能够考虑几何非线性和材料非线性等因素,其结果可作为对工程算法的修正,为工程实际提供参考,为塔筒结构屈曲优化提供优化方向和初始参数。     

某星形活塞发动机主连杆多轴疲劳强度分析

为评估某航空星形活塞发动机主连杆结构强度,建立曲柄连杆机构运动学和动力学分析模型,得到主连杆载荷特性。建立了考虑结构接触非线性因素的主连杆应力计算有限元模型,通过由模拟装置得到的实测应力数据对模型进行了标定,进而计算得到整个工作循环内的动态应力场。结果表明:副连杆引起的附加弯矩是影响主连杆杆身危险部位应力过高的主导因素。在此基础上,考虑结构表面工艺状态等因素的影响,基于临界平面法对主连杆多轴疲劳强度进行了校核。结果表明:该连杆杆身与大头过渡区域处疲劳安全系数较低,计算危险点与实际疲劳裂纹位置一致。     

基于AVL EXCITE动力学分析的连杆静强度计算

以某型直列四缸发动机连杆为研究对象,采用多体动力学方法在AVL-EXCITE中建立连杆大头轴承润滑特性分析的弹性液体动力学(EHD)模型,着重进行了峰值油膜总压、最大粗暴接触压力、平均摩擦功率损失等参数的计算与分析;基于动力学结果提取连杆在典型转速工况下的惯性力、活塞销座力、油膜压力作为静强度计算的动态载荷,从而对连杆进行静强度分析。     

柴油机连杆有限元计算及疲劳强度分析

利用I-DEAS软件建立了连杆三维实体模型,通过有限元计算得到不同工况下的连杆应力分布,依据分析结果运用疲劳极限图对6V150柴油机连杆的疲劳强度进行了定性评价,最后选择大小端杆身凹槽的倒角圆半径作为参数研究了对连杆强度的影响。     

柴油机连杆疲劳试验的数值模拟研究

结合某型柴油机连杆疲劳强度测试试验与结果分析,主要运用三维有限元数值计算方法和疲劳寿命预测理论,采用Abaqus有限元计算软件和FE-Fatigue疲劳寿命预估软件,对连杆疲劳耐久性试验进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与虚拟疲劳寿命预估结果,表明基于材料S-N曲线的疲劳寿命预估方法,在一定程度上能够对疲劳试验中连杆破坏的薄弱部位和疲劳寿命进行模拟与预测。最后,对影响连杆疲劳试验测试结果的一些主要因素做了进一步模拟与分析。     

机车柴油机高强化连杆螺钉可靠性试验研究

对16V280ZJ型机车柴油机的连杆螺钉进行了疲劳试验,研究了连杆螺钉的疲劳强度和疲劳寿命,分析了其断裂失效原因.通过试验研究提出了对连杆螺钉的改进措施,以提高连杆螺钉的疲劳强度及疲劳寿命.     

发动机连杆疲劳强度有限元分析

运用ABAQUS软件,对发动机连杆疲劳强度进行分析。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;采用FORTRAN语言编写ABAQUS用户子程序,对最大爆发压力工况和最大惯性力工况下的应力进行等效转化疲劳应力计算。     

柴油机连杆强度分析的新方法

目前,柴油机连杆的强度分析所采用的安全系数法,不能定量地反映安全可靠的程度。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,用可靠度指标定量地反映安全可靠的程度。本文以12V180ZL柴油机连杆为例,介绍了连杆可靠度的试验方法和分析步骤,并将计算结果与实际使用中的失效数据进行了对比分析。作者认为采用可靠性分析比安全系数法更为合理、可靠和趋于实际。     

单轴多列多缸内燃机运动学、动力学、平衡及疲劳强度计算

本文叙述了单轴多列多缸主、副连杆活塞机构的运动学、动力学、平衡及曲轴疲劳强度计算。运动学、动力学按未经近似简化的精确公式计算,并考虑了副连杆销的运动惯性力对动力强度的影响。平衡重可以任意布置,以研究其对主轴承负荷的影响。轴承负荷及曲轴疲劳强度的计算均按简支梁进行。所编制的程序亦适用于并列、叉型连杆活塞机构内燃机的计算。     

变刚度气门弹簧三维有限元计算分析

本文以变刚度气门弹簧为研究对象,建立了气门弹簧、弹簧座的三维有限元组合模型。使用有限元分析软件,在考虑各组件接触关系的基础上,对该气门弹簧在不同载荷下进行了三维有限元计算。通过有限元仿真计算,快速地得到了变刚度气门弹簧弹性特性曲线。并依据气门弹簧应力计算结果对该弹簧进行了静强度和疲劳强度校核。     

焊接转向架构架疲劳强度评定的工程方法

根据UIC615-4/UIC515-4确定的构架强度计算载荷工况,对焊接构架进行有限元分析,确定节点在所有载荷工况中的最大和最小主应力,计算节点的应力比,与母材和焊缝的MooreKommer-Japer疲劳曲线相比较,评定构架的疲劳强度,有效地解决了基于静强度分析结果评定疲劳强度的问题.计算结果表明,构架出现疲劳强度危险的位置,不一定在静强度计算中出现最大应力的位置.     

YC6108Q柴油机连杆结构强度的分析和测试

有限元法应用于计算交变载荷下ＹＣ６１０８Ｑ柴油机连杆的三向应力状态，这种应力状态具有多轴非同相（非比例）循环应力的特征，基于Ｖｏｎ Ｍｉｓｓ屈服条件，引入Ｓｉｎｅｓ有效平均和和有效应力幅的概念对连杆疲劳强度进行评估。同时通过疲劳试验对疲劳性能进行测试，计算评估和试验测试的一致性，使两方面的工作得到相互验证。     

基于有限元的柴油机连杆双轴疲劳失效分析

针对某型高功率密度柴油机连杆在部件级疲劳强度考核试验中的失效情况,对该连杆在装配工况及极限拉、压工况条件下的应力场进行了有限元计算分析。有限元计算结果显示连杆小头孔底部的承压区属于典型的双轴应力状态。采用基于有限元的虚拟疲劳寿命预测方法,对连杆疲劳破坏的危险位置实现了较准确的预估,寿命预估误差小于10.8%,表明采用Mises等效应力为评价参量的FE-SAFE双轴寿命预估精度在工程上是可以接受的。     

变刚度气门弹簧三维有限元计算分析

本文以变刚度气门弹簧为研究对象，建立了气门弹簧、弹簧座的三维有限元组合模型。使用有限元分析软件，在考虑各组件接触关系的基础上，对该气门弹簧在不同载荷下进行了三维有限元计算。通过有限元仿真计算，快速地得到了变刚度气门弹簧弹性特性曲线。并依据气门弹簧应力计算结果对该弹簧进行了静强度和疲劳强度校核。