某工程机械发动机曲轴的有限元分析

本文以某工程机械发动机曲轴作为研究对象,首先在PRO/E中建立曲轴的三维实体模型,然后把其导入MSC.PATRAN有限元软件中,建立了符合实际情况的三维有限元分析模型,分析了整体曲轴的变形和应力状态,对发动机的曲轴改进提供了依据。     

S195型曲轴强度有限元分析及试验研究

运用APDL语言建立了S195型六缸曲轴有限元模型,实现载荷和边界条件的参数化加载,并运用有限元方法对S195型六缸曲轴静态工作特性进行分析,获得曲轴的静态条件下最大应力、最大变形量及其出现的位置。模拟结果表明,第3个工况条件下(第三缸发火),曲轴所承受的静态应力最大,达506MPa,超过材料的屈服极限,最大应力出现在连杆轴颈和主轴颈的过渡区域,进而导致曲轴失效。同时,结合有限元模拟结果对不同工况条件下曲轴进行了试验验证,结果表明上述有限元分析结果与静态应力试验结果基本一致。     

曲轴滚压强化圆角变形的有限元分析与仿真

建立了曲轴滚压强化圆角变形的有限元模型,利用ANSYS有限元分析软件,获得了曲轴滚压每一步加载过程中圆角处应力、应变分布,残余变形量等情况,为优化曲轴滚压强化工艺提供理论基础.     

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.     

轿车汽油机曲轴的建模与有限元分析优化

通过UG三维建模软件创建曲轴的简化实体模型,然后将其导入到有限元分析软件ANSYS中,确定曲轴的应力和变形分布,找出最大应力和变形及其最危险截面,并对其强度进行校核,提出相应的改进措施。     

基于ANSYS Workbench的发动机曲轴有限元分析

基于有限单元法,利用ANSYS Workbench对某车辆曲轴开展了有限元分析.静力学分析结果显示,曲轴的最大受力位置在曲轴第一轴径处,其受力条件满足材料的最大许用应力.对曲轴的模态分析结果显示,曲轴在转动过程中不会产生共振现象.分析结果表明曲轴满足正常使用,研究方法对汽车曲轴的设计优化具有一定参考价值.     

往复式活塞隔膜泵曲轴的动态特性分析

介绍了往复式活塞隔膜泵的结构及工作原理,建立了隔膜泵曲轴有限元模型,利用AN-SYS有限元软件对隔膜泵曲轴进行了应力计算与模态分析,得出最大应力、可能产生断裂的位置及前10阶固有频率.由分析结果知曲轴结构强度安全可靠,工作频率远远低于曲轴的各阶固有频率,所以隔膜泵曲轴因振动引起破坏的可能性很小.研究分析结果为该类产品进一步优化设计提供了理论依据.     

某涡旋压缩机曲轴-轴承系统的静态分析及优化

根据某涡旋压缩机虚拟样机曲轴实际工作载荷及位移边界条件,基于ANSYS Workbench平台建立有限元模型,对其进行应力和变形分析。并在此基础上利用DOE优化算法对曲轴-轴承结构进行多参数优化设计,从而减小曲轴的应力和位移变形,提高曲轴的径向刚度,为涡旋压缩机的结构设计和动力学研究提供参考。     

发动机曲轴静态性能和模态分析

正在发动机高速运转中,曲轴固有频率容易与外在的激振力发生共振,使得曲轴振幅变大,引起曲轴与发动机其他部位的碰撞,导致发动机工作极不稳定。要设计一款曲轴,必须考虑其固有频率与发动机激振频率的匹配,使曲轴能避免共振现象的产生,因此对曲轴的模态分析必不可少。本文以EQ6102柴油机为研究对象,采用有限元分析方法对曲轴整体模型进行了应力和变形分析,从而确定了曲轴的最大受力部位和最大变形部位。然后又对单拐模型进行了应力应变分析。最后,对曲轴进行     

曲轴的有限元分析

曲轴是发动机的主要运动件,其性能优劣直接影响到发动机的可靠性和寿命。周期性变化的动载荷下,曲轴内将产生交变的弯曲应力和扭转应力,极易在过渡圆角等应力集中部位发生疲劳破坏。文章对汽油机曲轴进行UG三维建模,采用有限元分析ANSYS软件对其进行动态分析,研究了整体曲轴的变形和应力状况,为曲轴结构设计及改进提供了理论依据。     

某空气压缩机曲轴的静力优化及模态分析

在ANSYSWorkbench平台中根据曲轴实际的工况载荷及位移边界条件建立有限元模型．对其进行了应力和变形分析，并在此基础上利用基于响应面的目标驱动优化方法对曲轴结构进行静力优化设计。对曲轴进行了模态分析，提取其前6阶自然频率及振型，为曲轴的动态设计提供参考。     

基于摩擦学和结构动力学的内燃机曲轴结构可靠性研究

为研究内燃机曲轴的应力大小对曲轴的可靠性设计的影响,以某直列6缸内燃机曲轴-轴承耦合系统为研究对象,采用有限元技术建立曲轴和轴承有限元模型,基于结构动力学、摩擦学、模态缩减理论构建曲轴-轴承系统动力学模型,综合考虑曲轴、轴承工作过程中的结构弹性变形,建立内燃机曲轴-轴承弹性流体动力润滑分析模型,对比分析不同负荷特征、轴承间隙下曲轴的应力、扭转角。研究结果表明:随着负荷的减小,扭转峰值减小,但扭转峰值出现时刻滞后;曲轴的第2、3、4曲柄销位置的各个转角扭转对应力贡献度大于弯曲的贡献度,第6曲柄销在爆发压力时刻弯曲引起的最大应力大于扭转引起的应力,但扭转引起的应力波动次数大于弯曲引起的应力波动;当轴承间隙减小时,对应某些转角下扭转角增加,扭转引起的应力增加。     

有限元及刚柔联合仿真在曲轴设计中的应用

曲轴属于高速旋转部件,其运动过程是内燃机产生振动的一个主要原因,受力是典型的交变应力,某些部位交变应力会达到很高的数值,容易产生疲劳破坏.如果在仿真过程中只考虑曲轴模型各构件为刚体的情况,则不能精确地模拟曲轴的工作情况;利用虚拟样机技术、柔性体理论及模态分析技术,联合运用Pro/E、有限元分析软件MSC.PATRAN/NASTRAN及机械系统动力学仿真软件MSC.ADAMS,考虑曲轴的变形,在NASTRAN中生成曲轴的模态中性文件,在MSC.ADAMS中用模态中性文件替换刚性曲轴进行动力学仿真,得到曲轴的应力和位移等动力响应,为曲轴的动态疲劳分析提供依据,为曲轴设计提供参考.     

曲轴应力分析的有限元方法

本文以某高压泵曲有限元计算为例，阐述了对曲轴进行应力分析的有限元方法，包括曲轴的受力分析，最不利工况及最危险面位置的确定，边备件及约束条件的处理，尤其是接触应力的处理方法。用有限元方法可比较准确地获得曲轴的真实应力场及危险断面的应力分布，为曲轴的强度设计提供可靠依据。图１０表０参２。     

裂纹对往复压缩机曲轴模态影响分析

为了研究裂纹对往复压缩机曲轴的影响,分别对有裂纹曲轴和无裂纹曲轴进行了有限元分析,经仿真计算求得有无裂纹两种情况下的曲轴模态频率、变形和应力值,研究结果和研究方法可以为往复压缩机的故障诊断和在线状态监测提供参考。     

基于ANSYS的曲轴随动磨削支撑方案研究

曲轴随动磨削是一种高效的磨削办法,经过一次装夹,即可以完成对曲轴类偏心零件的磨削过程,具有定位误差小,工件装夹调整次数少,加工精度、效率高等优点。运用ANSYS有限元分析软件对曲轴工件进行了模态分析,得到了曲轴部件的固有振型,据此预测了加工过程中零件的危险位置;对在重力、自转角速度的影响下曲轴的变形和应力进行了仿真,参照模态分析的结果,得出了中心架支撑位置的选择依据。通过对多种中心架支撑方案的仿真结果进行对比,确定了合理的中心架数目及支撑位置,得到了曲轴随动磨削中心架支撑方案的确定方法。     

基于MSC有限元分析的五缸往复泵曲轴疲劳强度校核

针对五缸往复泵曲轴结构形状和受力情况都比较复杂的状况,通过对五拐三支承曲轴建立整体三维模型,在MSC.Patran/MSC.Nastran软件环境下对其进行有限元模态分析,并联合动力学仿真软件MSC.Adams对该曲轴进行瞬态动力学有限元分析,得到曲轴在工作循环中的最大危险点及其应力值,并利用这些数据进行疲劳强度校核.提出了一种基于模态法瞬态有限元分析的曲轴疲劳强度校核的方法,为往复泵曲轴设计和疲劳强度校核计算提供了有价值的指导参考.     

一种新型重载三拐曲轴结构的研究及应用

对一种新型(专利)大行程、重载、组合式三拐曲轴进行了系统地阐述.采用有限元分析方法,将组合式三拐曲轴与整体三拐曲轴的各种支承结构进行了应力变化规律与最大应力值的分析、计算和对比.考虑整体三拐曲轴中支承结构的超静定因素,利用有限元分析方法中的弹性接触单元,分析了超静定因素对应力值的影响,比较了组合式三拐曲轴与整体三拐曲轴各种支承结构的动态特性差异.     

基于ANSYS Workbench车用柴油发动机曲轴强度有限元分析

曲轴是发动机主要的零部件之一,对发动机的整体可靠性及寿命都有很大的影响。利用SolidWorks软件建立某六缸车用柴油发动机曲轴3D实体模型,并基于ANSYS Workbench软件对曲轴进行有限元分析。对整体曲轴进行模态响应分析,得到其固有频率和固有振型。在低频状态下,曲轴主要发生弯曲变形;在高频状态下,曲轴主要发生伸缩扭转变形。随着频率增大,曲轴连杆轴颈与曲柄臂的连接处和主轴径与曲柄臂过渡圆角连接处的伸缩扭转变形越大,为曲轴的危险区域。以模态分析结果作为参考,重点分析了每个气缸在最大拉压工况下的应力分布,并校核了其疲劳安全系数。最终结果表明,此曲轴强度满足设计要求。     

基于Workbench的往复式液压隔膜泵曲轴可靠性研究

曲轴是往复式液压隔膜泵动力端受力最复杂的零件,研究其可靠性对往复式液压隔膜安全工作具有非常重要的意义。通过Pro/E三维软件建立了隔膜泵的三维实体模型,运用有限元分析软件ANSYS Workbench对曲轴的应力和变形进行了校核。研究结果表明,该曲轴设计满足工作要求,可对大功率的三缸单作用往复式液压隔膜曲轴的结构分析和结构参数优化提供参考。