某型航空发动机高温总压探针基础激励疲劳寿命研究

被试航空发动机内涵高温区测试探针的可靠性直接关系发动机试飞试验安全,对其进行疲劳寿命进行预估十分必要。根据Steinberg提出的基于高斯分布和Miner法则的三区间法,结合某型发动机低压涡轮导向叶片截面的总压探针试验时工作环境,推导出发动机基础激励下该总压探针疲劳寿命模型;通过对总压探针所安装的发动机大量试飞试验数据统计分析,得到该总压探针的实际工作温度环境,并进行温度区间划分,计算各区间时间占比、平均频率等;最后通过Ansys软件计算该总压探针在划分的各温度区间下的最大等效应力,代入疲劳寿命模型得出该总压探针的疲劳寿命,从而为被试发动机试飞试验的安全可靠性提供参考。     

某船用柴油机发电机支架系统仿真计算分析

基于Hypermesh前处理软件,利用ABAQUS结构仿真软件对某船用柴油机发电机支架进行模态、强度以及面压滑移计算,且利用FEMFAT疲劳分析软件对支架进行了疲劳计算分析。计算结果显示,发电机支架系统一阶模态高于发动机最高空车转速对应激励频率的1.2倍,避开了柴油机工作时的共振风险,模态满足设计要求。发电机支架在六向冲击载荷工况下,产生的Mises应力最大值低于对应材料的屈服强度极限,强度满足设计要求。支架与飞轮壳间面压连续,滑移小,发电机支架高周疲劳安全系数最小值高于限值1.1,面压、滑移及疲劳均满足设计要求。通过CAE软件的仿真分析,为结构设计的合理性提供了必要的指导和依据,有效地提高了设计质量,缩短了研发时间。     

某柴油机油底壳仿真计算分析

本文利用ABAQUS结构仿真软件对某发电用柴油机油底壳进行模态、强度计算。在发动机实际运行工况下,油底壳底部为悬空状态,模态计算结果显示油底壳一阶模态距发动机点火激励频率点较近,低于激励频率的1.2倍,模态不满足设计要求;在发动机装配过程中,油底壳底部压在装配台上,发动机在上下方向三倍的重力加速度冲击载荷工况下,油底壳产生的应力最大值低于对应材料的屈服强度极限,强度满足设计要求。通过对油底壳两种状态下的仿真分析,验证和确保了油底壳结构设计的可行性,有效避免了发动机装配和实际运行过程中故障的发生。     

风机叶轮强度及模态分析

对于某离心风机叶轮,利用有限元方法计算了叶轮在工作转速下的应力分布,依据应力分布对叶轮进行了改进,并对改进后的叶轮进行了强度校核;通过振动模态分析,得到叶轮的固有频率和振型等主要模态参数。计算结果表明叶轮设计合理,可以满足使用要求。该方法对提高产品可靠性和减少设计周期有重要意义。     

某机载雷达天馈伺系统随机振动分析

文中针对某机载雷达天馈伺系统,进行使用环境下的随机振动分析。首先建立天馈伺系统的有限元模型,进行模态分析,得到系统的固有频率和对应振型,然后采用模态叠加法计算系统在随机激励试验谱线作用下的应力、位移响应,最后对结构的强度进行校核并提出结构改进的方向。分析结果表明,该天馈伺系统可以满足产品的使用环境要求并具有一定的安全余量。     

自调角冷却风机叶片与驱动装置受力分析

提出一种新型工程机械发动机自动调角节能冷却风机的设计思路,阐述了以发动机冷却液温度控制自调角冷却风机叶片角度的原理,给出了以孤单翼理论和等环量设计计算的冷却风机设计尺寸。应用等环量计算法,对风机叶片进行强度校核,以5°为变化幅度改变安装角数据,计算叶片的受力变化,得到了驱动力随自调角冷却风机叶片角度的变化曲线,为驱动装置的设计和强度校核提供数据依据。     

发动机连杆强度及稳定性分析

针对新设计的发动机连杆,采用有限元仿真分析方法校核其强度及稳定性。通过对发动机连杆进行承载分析,并建立发动机连杆有限元模型,对发动机连杆及联接螺栓进行了强度分析,采用预应力模态分析方法对发动机连杆进行了模态分析,基于屈曲分析理论对发动机连杆进行了屈曲分析。分析结果表明:发动机连杆最大等效应力为500.28 MPa,安全系数为1.57,连杆联接螺栓最大等效应力为251.99 MPa,安全系数为2.54。证明了连杆及联接螺栓均满足强度设计要求;模态分析得到连杆与活塞联接处易发生振动失圆;发动机连杆一阶屈曲载荷系数为6.24,连杆的屈曲临界载荷为727 667.87 N,连杆设计满足屈曲稳定性要求。上述分析可为发动机连杆设计提供参考。     

正时链罩断裂分析及解决方案

发动机零部件工作的环境一般较为恶劣,设计发动机零部件需要特别注意零部件本身的强度的要求。针对某发动机出现正时链罩因设计强度不足造成断裂的现象,通过对正时链罩进行模态分析及强度分析,并根据分析结果,重新设计正时链罩,对新设计的模型再次进行模态分析及强度分析,分析结果显示新设计的正时链罩满足使用要求。     

某飞机机头改装过渡段强度及振动特性分析

针对某飞机设计了机头改装过渡段,利用有限元法进行全尺寸建模和静强度分析,给出各零部件应力分布,并对各零部件进行强度校核;利用Lanczos模态分析法计算改装过渡段和空速管的固有频率和模态形状,结合空速管Karman涡街频率和发动机旋转频率对改装结构的共振特性进行分析。计算结果表明改装过渡段设计合理,传力路线清晰,各结构件强度、刚度满足要求,振动特性良好。     

客车底盘车架有限元分析

针对某三段式客车底盘车架的强度校核,利用CATIA建立其三维模型,导入ANSYS Workbench中建立底盘车架的有限元模型,并对底盘车架进行了计算模态分析以及弯曲、扭转、紧急制动、急转弯4种工况下的应力和应变分析。分析结果表明:前6阶振动模态的固有频率均大于路面与发动机的怠速激励频率;底盘车架的最大应力值为351.22 MPa,小于许用屈服应力355 MPa。由分析结果可判断该底盘车架设计合理,进而为底盘车架结构优化和轻量化设计提供参考。