曲轴强度校核系统设计

曲轴是柴油机中最重要、最昂贵的零件之一,在发动机的设计与改进中,曲轴的设计和改进占有极其重要的地位.基于VC＋＋对曲轴强度校核的简支梁法进行了程序化设计,并利用所开发的系统进行了实例分析,为应用简支梁法分析曲轴强度提供了思路.     

X2110船用柴油机曲轴的改型设计

X2110柴油机是X6110的改进型.即在保证原来性能指标的前提下将六缸机改为两缸机而得.针对改型后两缸机平稳性差、振动大的特点,我们对曲轴做了重新设计.主要是平衡块的设计,我们根据两缸机曲轴的布置特点,做了理论分析和计算,在原有平衡块基础上,提出了几种合理的改进方案.并给出了改进后的曲轴整体布置图,同时对曲轴的强度进行了校核.     

JH25-200型高速压力机的曲轴优化

根据JH25-200型高速压力机的特点和其内部曲轴的运转情况,利用三维软件SolidWorks对压力机曲轴进行建模,并导入有限元分析软件Ansys 11.0,检验曲轴在加大压力机工作行程,单改变材料不改变外形尺寸的条件下能否满足强度要求。结果表明虽然达到了材料强度要求,但曲轴变形有些偏大,会对压力机正常运转产生不利影响,因此我们对曲轴进行了尺寸优化,为压力机的改进设计提供了重要依据。     

基于UG和ANSYS的曲轴设计及分析

利用UG软件建立轿车发动机曲轴的实体模型,利用UG二次开发软件计算其动平衡量,计算结果在动平衡量目标值允许范围内.采用ANSYS软件对曲轴进行有限元分析,包括曲轴的模态分析和静力学分析,得到了曲轴的振型图和固有频率,以及拉压工况下曲轴的应力集中情况,为曲轴的设计和改进提供了参考依据.     

型钢高强高性能混凝土梁的抗剪性能分析

为了研究型钢高强高性能混凝土梁的抗剪力学性能,对9榀不同混凝土强度等级、剪跨比和加载方式的实腹式型钢高强高性能混凝土简支梁进行了静力加载试验,分析了型钢高强高性能混凝土梁的受力过程、剪切破坏类型及抗剪承载力的影响因素.基于型钢高强高性能混凝土梁的试验研究结果,对简支梁的加载和受力过程进行了有限元模拟.有限元分析结果与试验实测相关数据的对比分析表明,采用通用有限元分析程序ANSYS对型钢混凝土构件的受力过程进行数值模拟是可行的.在此基础上,进一步分析了简支梁的抗剪机理和力学性能,同时探讨了粘结滑移对构件力学性能的影响以及型钢、钢筋和混凝土应力应变的发展分布规律.研究成果为改进型钢高强高性能混凝土梁设计计算理论和有限元分析提供了试验依据.     

基于SolidWorks的剪切机曲轴强度分析

曲轴强度分析是剪切机设计的一个关键环节,直接决定了剪切机工作性能。针对传统曲轴校核经验算法计算过程繁琐,存在着大量的假设,与实际曲轴工作条件相比存在较大误差问题,为了符合实际情况的曲轴校核,增强剪切机的可靠性,处理曲轴几何形状、边界条件、作用载荷等影响因素,对曲轴进行了基于SolidWorks三维实体建模,对整根曲轴采取了有限元法计算曲轴的应力,并对曲轴强度进行了校核。得出结论,曲轴所受的实际最大应力并非在曲轴与连杆接触面的中间处,而是在齿轮与轴结合面的轴间处。     

直列四缸曲轴的平衡性分析

对直列四缸曲轴的静平衡和动平衡进行了分析,采用Matlab编程软件实现了曲轴动平衡的计算.计算结果表明,质径积分解与矢量合成的平衡算法的计算值与实际值较为吻合;通过调整平衡块的参数优化了曲轴的平衡.这种设计方法可以在曲轴的设计过程中直接对曲轴零件进行动平衡分析,提高计算精度并节省曲轴的设计开发时间和成本.     

基于双层改进无迹卡尔曼的曲轴信号修正算法

对发动机曲轴信号的精确识别是控制发动机喷油时刻及相位识别的重要方法,在发动机实际工作状态中,曲轴干扰信号会降低发动机相位识别及喷油时刻的准确性.提出了针对发动机曲轴信号的双层改进无迹卡尔曼滤波DLIUKF(Double Layer Improve Unscented Kalman Filter)修正算法,低层利用采样策略逼近非线性分布的方法对曲轴转角和曲轴齿下降沿脉宽进行预测,后通过高层无迹卡尔曼滤波算法对曲轴平均转速进行最优化估计,该方法用于对发动机曲轴原始信号的干扰信号去除及提高曲轴齿计数值的准确性.结果表明,在仿真实验中,双层改进无迹卡尔曼滤波(DLIUKF)修正算法相较原始信号故障率下降17.8％,抗干扰信号能力较强,与EKF(Extended Kalman Filtering)拓展卡尔曼滤波相比逻辑判断时间下降了1.31 s.通过台架实验证明双层改进无迹卡尔曼滤波(DLIUKF)修正算法能有效消除发动机曲轴干扰信号,其优越的抗干扰能力,提高了发动机运行稳定性.     

高强钢筋活性粉未混凝土简支梁斜裂缝宽度试验研究

为了研究高强钢筋"活性粉末混凝土"简支梁斜裂缝宽度的发展规律,对4根不同强度等级纵筋和箍筋率的RPC简支梁进行抗剪试验,得到简支梁在各级荷载作用下的裂缝开展图.研究结果表明:在斜裂缝初期,纵筋强度等级的不同对无腹筋梁斜裂缝宽度没有明显影响,但斜裂缝发展到一定程度后,强度等级高的纵筋更加有效地抑制了斜裂缝的开展;箍筋率的提高对RPC简支梁斜裂缝宽度具有明显影响,并导致梁发生不同形态的破坏.通过对梁裂缝宽度发展规律的研究分析,得出了高强钢筋RPC简支梁最大斜裂缝宽度与平均斜裂缝宽度的关系公式.     

乳化液泵曲轴的设计研究

本文对矿用卧式三柱塞往复乳化液泵曲轴进行了动态优化设计研究。首先对两支承三曲拐整体曲轴进行受力分析,导出了曲轴的疲劳强度和刚度计算公式,在此基础上建立了曲轴优化设计的数学模型,用BASIC语言编制了相应的设计程序,最后对所编程序的结构和使用方法作了介绍,通过对现有乳化液泵曲轴的强度计算和优化设计,验证了所编程序的有效性。     

Engine Multi-Body with Flexible Crankshaft Modeling and Numerical Simulation

1 IntroductionWith the development of high-speed engine, thecrankshaft systems are working precisely with lessweight and heavier load. It is necessary to solve thedynamic problem of the system's motion coupledwith its self-deformation[1]. Kane [2] pointed out thattraditional linear dynamics can ignore the dynamicrigidity term generated by a moving flexible body.Therefore, it is necessary to establish a multi-bodymixed model that contains both rigid and flexiblebody in the studying of the lubri…     

发动机曲轴纵向结构参数的优化设计

发动机缸心距确定后，其曲轴单拐的纵向结构参数如何分配对曲轴的刚度、强度、重量、体积及寿命有着极其重要的影响．本文利用有限元静力分析方法和结构形状优化设计方法，对曲轴单拐纵向结构参数进行了灵敏度分析和优化设计，为某型号发动机曲轴结构设计提供了理论计算依据．     

基于虚拟样机的HCPE运转稳定性研究

液压约束活塞发动机（HCPE）是一种新型的将燃料在发动机缸内燃烧产生的热能转化成流体压力能的动力装置,其运转平稳性是设计分析和性能评价的重要依据。针对假定曲轴等角速度转动研究发动机的工作平稳性的方法与实际不符,基于CAD/CAE软件建立了三缸轴向HCPE的仿真模型,提出不动点迭代的转速调控方法可使曲轴很快收敛到某一工作转速。假定瞬时角速度可变进行了仿真研究,结果表明,三缸轴向HCPE的运转不均匀度为4.75%,可以满足使用要求。     

曲柄臂厚度对曲轴强度的影响分析

利用有限元法分析曲柄臂厚度对曲轴过渡圆角处应力的减缓作用,分别模拟计算出三种不同结构的曲轴在相同工况下的应力情况.通过对计算结果的分析,得出在结构上改善曲轴过渡圆角处应力集中时,增加曲柄臂厚度与增加轴颈直径是较有效的方法,为某增压发动机曲轴的结构设计提供了理论依据.     

军用柴油机曲轴的虚拟设计

为了提高军用柴油机的设计质量和效率，本文以某军用柴油机曲轴为例，对曲轴进行了虚拟设计．利用基于特征的参数化建模技术对曲轴进行了虚拟原型的建立；模拟曲轴实际工作状态的边界约束和载荷条件．建立了曲轴的虚拟环境以复现和预测其在真实环境下的性能和特征；利用振型叠加法对曲轴进行动态响应分析；通过采集整个位移场的最大变形量，并与设计指标对比，满足给定要求．说明通过对曲轴的虚拟设计，设计质量和效率大大提高．从而为整个柴油机的虚拟设计奠定了基础．     

军用柴油机曲轴的虚拟设计

为了提高军用柴油机的设计质量和效率,本文以某军用柴油机曲轴为例,对曲轴进行了虚拟设计.利用基于特征的参数化建模技术对曲轴进行了虚拟原型的建立;模拟曲轴实际工作状态的边界约束和载荷条件,建立了曲轴的虚拟环境以复现和预测其在真实环境下的性能和特征;利用振型叠加法对曲轴进行动态响应分析;通过采集整个位移场的最大变形量,并与设计指标对比,满足给定要求.说明通过对曲轴的虚拟设计,设计质量和效率大大提高,从而为整个柴油机的虚拟设计奠定了基础.     

直蚌线发动机动力学仿真研究

探讨了刚柔结合多体机械系统动力学仿真的方法,利用SOLIDWORKS,AD-AMS,COSMOSMOTION,三种软件,建立了直蚌线发动机虚拟样机模型,通过动态仿真计算,得到了该发动机的主要运动部件的运动规律;在此基础上,结合ANSYS软件,以柔性前曲轴和后曲轴分别代替刚性前曲轴和后曲轴,再次仿真计算,得到了这两个关键部件在周期性作用力作用下的危险时刻,危险部位,为该发动机的进一步精确的优化提供了依据.     

柴油机活塞-曲轴系统的动力学分析

作为内燃机中重要的部件之一,形状复杂的曲轴承受着大小与方向周期性变化的激振力,在工作过程中曲轴将产生弯扭耦合的振动力学现象,因此,深入开展内燃机曲轴系统动力学特性研究具有较高的理论价值和重要的实际意义.以单缸柴油机为例,对曲轴轴心在气缸扭转力矩的作用下的轨迹进行了仿真,得到了轴心的响应曲线,并对其结果进行了分析.结果表明:数值计算结果与解析分析结果有较好的一致性.