谐振式曲轴弯曲疲劳试验系统的瞬态动力学分析

尽管谐振式曲轴弯曲疲劳试验获得了广泛的应用,但其动力学特性仍有待深入研究.首先对试验系统两自由度等效简化模型进行受迫振动响应的理论分析,得到了瞬态响应的形式,并讨论了系统阻尼比、频率比对瞬态响应的影响.进一步进行了试验系统的有限元模态计算,并利用模态测试对有限元计算的有效性进行了验证.然后根据模态计算的结果和模态测试得到的阻尼比,采用模态叠加法进行曲轴弯曲疲劳试验瞬态动力学计算,得到系统位移响应,并研究了瞬态响应的形式及其对疲劳试验结果的影响.最后通过模态扩展计算得到圆角危险截面圆弧上各点在疲劳试验过程中的弯曲正应力幅值.     

基于弯曲疲劳试验的柴油机曲轴疲劳寿命分析及改进

针对某高负荷车用柴油机,在提高最高燃烧压力条件下使用原有曲轴,在谐振式弯曲疲劳试验台上进行了曲轴弯曲疲劳试验,采用仿真的方法分析了曲轴在弯扭耦合下的疲劳强度,并对曲轴结构进行了优化。结果表明:带斜油孔的六面体网格曲轴模型应力计算更准确;通过模拟弯曲疲劳试验,可以更准确地获取曲轴的材料参数。优化结果表明:子模型法可有效优化曲轴圆角结构,提高曲轴疲劳强度。     

大缸径船用柴油机曲轴复合圆角结构分析与优化

为提升大缸径船用柴油机曲轴圆角疲劳安全系数,以现有某机型曲轴系模型为基础,利用AVl-PU软件对该机型曲轴圆角疲劳安全系数进行仿真计算,其疲劳安全系数仅为0.974,不满足大于1.05的许用限值要求;基于现有计算结果,优化曲轴复合圆角结构,设计不同的复合圆角方案,并进行仿真对比计算.结果 表明:优化后圆角最小疲劳安全系...     

某柴油机曲轴单拐疲劳试验件断裂失效分析

针对某柴油机曲轴单拐平台弯曲疲劳试验中,曲轴圆角处发生非正常断裂现象,建立曲轴疲劳破坏故障树,从试验载荷过大、曲轴本体结构设计强度不足、曲轴制造缺陷等方面进行排查。最终确定导致曲轴单拐圆角失效的主要原因为圆角表面存在氧化腐蚀坑。分析结果为曲轴设计、生产过程控制及后续质量验收提供了重要依据。     

曲轴圆角残余应力的XRD试验研究

利用X射线衍射法对曲轴圆角处残余应力进行了测试,分析了曲轴在机械喷丸、滚压、等温淬火等3种工艺下残余应力的分布规律及其形成机理,并对其进行了疲劳寿命对比试验.结果表明,机械加工后曲轴圆角处残余应力处于拉压交错状态,是影响曲轴疲劳寿命的主要因素;机械滚压和等温淬火工艺改善了残余应力的分布,使圆角残余拉应力均变为压应力,基本上满足曲轴5×106次疲劳试验的要求;喷丸工艺有效地改善了圆角与曲柄连接处残余压应力的分布状态,但增大了圆角与连杆接合处拉应力,其疲劳寿命为2.5×106次.     

发动机连杆与曲轴的有限元分析

为了保证扩缸后的发动机能正常工作,采用有限元法对连杆和曲轴强度进行计算分析.首先采用ANSYS软件,导入CAD图并进行网格划分和边界力的施加,建立连杆和曲轴的三维计算模型.通过计算,得到了在最大爆发压力下的连杆和曲轴的应力和应变分布;应用计算得出的应力代入疲劳安全系数公式得出连杆和曲轴的疲劳安全系数,得出该发动机扩缸后曲轴和连杆是安全的.     

基于应变-寿命理论的曲轴疲劳分析研究

基于曲轴的的弯曲疲劳试验载荷对曲轴进行有限元模拟,并运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命。为保证计算的准确性,对曲轴的淬火残余应力进行了测量,并将测试结果应用于疲劳寿命计算中。计算结果与试验结果的对比表明:计算寿命大多数点落在了试验寿命3倍的分散带内。针对曲轴存在较高的淬火残余压应力的受力特点,对现有的计算模型进行了有针对性的修正,修正模型的计算结果基本都落在了试验数据2倍的分散带内。     

368Q型发动机曲轴疲劳强度有限元分析

对一个轿车发动机的曲轴进行了符合实际情况的三维建模,校核了曲轴在交变截荷下的疲劳强度,并通过曲轴的疲劳试验对分析和计算结果进行了验证,对忽略惯性力,忽略相邻曲拐影响,忽略扭矩的简化模型分别进行了计算,得出了不同建模方法对计算结果精度的影响,对曲轴圆角形状优化,圆角应力分布和强化工艺等相关问题进行了探讨。     

半组合式曲轴的疲劳极限及其估算

<正> 为了估算半组合式曲轴的疲劳极限,用实际尺寸的曲轴得出了如下基本资料:(1)曲柄销圆角处红套应力的分布;(2)经冷滚压处理的圆角在周期载荷作用前后的残余应力变化情况;(3)由于圆角的冷滚压而引起的材料性能变化;(4)红套率增大时疲劳极限的变化趋势。按上述资料估算得到的疲劳极限值与实测值相当吻合。当红套率较小时,半组合式曲轴的疲劳极     

曲轴圆角滚压残余应力的分布研究

圆角滚压是提高曲轴疲劳强度和综合机械性能的重要手段之一。对现有的曲轴圆角滚压强化机理进行梳理,在ABAQUS中依据曲轴圆角滚压的工艺过程对已建立的曲轴有限元简化模型施加载荷等边界条件,同时从曲轴滚压后残余应力分布的角度对曲轴在动力学上进行滚压的数值模拟,分析了曲轴滚压后的圆角处残余应力的分布和大小,得到残余应力在圆角处的总体分布趋势。发现滚压后曲轴强度得到强化的同时,在圆角两边缘区域也形成了削弱其强度的周向应力环带。     

曲轴弯曲疲劳试验的新方法

在选择曲轴的合理结构及强化工艺方案时,弯曲疲劳强度是曲轴工作可靠性的基本判据。曲轴实物的弯曲疲劳试验能比较全面地反映结构参数和工艺因素对曲轴弯曲疲劳强度的影响,因而得到广泛的应用。曲轴弯曲疲劳试验所用设备为谐振式弯曲疲劳试验机,其原理如图1所示。系统运动微     

当代曲轴机械加工工艺探讨（二）

当代曲轴机械加工工艺探讨（二）机械工业部第三设计研究院刘长吉２·４曲轴的强化曲轴的强化，主要是为了提高曲轴的疲劳寿命。通常采用三种方式：曲轴软氮化；曲轴轴颈及圆角同时感应淬火；曲轴圆角滚压。由于曲轴圆角滚压对曲轴疲劳寿命提高比较显著，据统计资料表明，...     

内燃机曲轴的校正

1 前言目前内燃机修理学和修理行业中,对曲轴的校正都是在弯曲处反向施力的冷校法。这种校法,经试验和应用验证,不但不能保证曲轴恢复正确位置,而且也保证不了最小磨修尺寸,对弯曲量超过3mm以上的曲轴进行冷校时,则常常在轴颈圆角处产生疲劳裂纹,如图1所示;弯曲量超过5mm以上     

圆角滚压残余压应力与曲轴疲劳强度的关系

通过对某发动机锻钢曲轴滚压工艺研究,测试分析了不同圆角滚压工艺条件下曲轴圆角表面残余压应力与弯曲疲劳极限弯矩的关系。试验结果表明,圆角滚压对曲轴有显著强化效果,可使疲劳极限弯矩和安全系数显著提高,试验结果对曲轴设计开发中圆角滚压工艺的选择具有一定的参考价值。     

某型柴油机曲轴圆角优化设计研究

对某型柴油机曲轴的过渡圆角三圆弧结构改为单圆弧结构进行了曲轴弯曲和扭转强度对比分析,并进行了有限元分析比较,得出柴油机曲轴的过渡圆角由三圆弧改为单圆弧结构,能有效减小过渡圆角处的应力集中。     

谐振式曲轴弯曲疲劳试验及其动力学仿真模拟分析研究

本文介绍了谐振式曲轴弯曲疲劳试验及其动力学仿真模拟分析研究,根据谐振式曲轴弯曲疲劳试验机的试验原理,对这一试验装置进行仿真模拟,实现试验与计算的相互印证,并探索、寻求采用仿真计算简化试验流程的可能性。     

基于声发射/机器视觉的再制造曲轴弯曲疲劳裂纹监测

针对发动机再制造曲轴毛坯弯曲疲劳裂纹萌生扩展规律研究,提出了一种声发射与机器视觉传感融合的检测方法.该方法通过监测试验过程声发射/机器视觉信号变化来动态跟踪曲轴的疲劳失效信息,从而推测出裂纹的萌生扩展历程.测试结果表明:随着曲轴裂纹的萌生与扩展,声发射信号会发生阶段性改变.对这种变化规律进行理论分析,得出不同阶段声发射参数特征是由疲劳过程曲拐过渡圆角区域经历疲劳早期、裂纹萌生及裂纹扩展等阶段时发出不同应力波造成的;并结合机器视觉传感器初步推测出声发射能量与计数参数和裂纹扩展长度呈良好的线性关系.     

某国六柴油机球铁曲轴试制研究

针对某国六柴油机球铁曲轴疲劳弯矩计算值达不到设计要求,通过采取以下措施:曲轴轴颈中空,提升石墨球的球化率,提高圆角滚压的滚压力等,使该球铁曲轴疲劳弯矩提升了25%。该球铁曲轴试制测试表明:安全系数达到1.85,满足使用要求。该曲轴的试制成功可为柴油机减重、降低成本提供选择;也可为球铁曲轴的开拓应用提供参考。     

车用汽油机曲轴断裂分析与研究

某发动机全速全负荷试验中,曲轴发生断裂。为查找断裂原因,对曲轴弯曲疲劳试验过程进行仿真模拟,并根据实验结果标定疲劳分析影响参数。然后通过多体动力学仿真得到曲轴实际工作状态下的载荷历程,进行疲劳强度计算。同时还对曲轴断口进行分析。研究结果表明曲轴的最小安全系数满足设计要求,而曲轴断裂是由台架安装不当引起的。     

内燃机车用高速柴油机球铁曲轴疲劳强度的试验研究

本文研究了12V175ZL 型柴油机球铁曲轴轴颈与曲柄臂过渡圆角处采用滚压强化以提高其抗弯疲劳强度。对四种不同材料不同工艺的曲轴单拐进行了对比试验,认为圆角滚压强化工艺是提高球铁曲轴承载能力既经济又有效的方法。目前,该工艺已得到实际应用并取得了良好的效果,它能使曲轴的弯曲疲劳强度提高67%,安全系数达到2.5左右。