ANSYS/PDS在连杆可靠性设计中的应用

活塞压缩机连杆的可靠性是活塞压缩机正常工作的重要保证。为评估连杆结构在压缩机运行过程中的可靠性,基于有限元软件ANSYS的参数化建模功能建立连杆有限元模型,采用有限元方法对连杆进行了分析,获得了连杆结构的应力分布。并应用ANSYS软件的可靠性分析功能,将有限元技术和概率设计方法(Probability Design System,PDS)相结合对连杆进行可靠性分析,考虑材料性质、结构尺寸等不确定因素对连杆可靠性的影响,得到连杆可靠性分析结果。计算结果表明,该连杆结构能够满足可靠性要求。     

基于ADAMS和ANSYS的往复压缩机有限元分析

以整体连杆为研究对象。建立了往复压缩机连杆动态应力分析的虚拟样机模型，为往复压缩机连杆应力、应变以及疲劳寿命的评估分析和研究提供了必要的基础。     

某柴油机连杆疲劳强度分析和结构优化

应用有限元分析软件ANSYS Workbench 14.0对某柴油机连杆的预紧工况、受拉工况和受压工况进行了有限元分析,得到了各工况下连杆的应力分布,并进一步对连杆的疲劳强度进行了分析。根据分析结果,对连杆小头油孔位置进行了改进;确定了设计变量为连杆小头与杆身的过渡圆角和靠近连杆小头横截面内的倒角,约束连杆的质量,以连杆等效应力最小为优化目标,进行优化分析。优化后的连杆无论在最大拉伸工况,还是在最大压缩工况,最大等效应力均有所降低,疲劳安全系数提高了5%,质量减少了2.8%,满足设计要求。     

基于有限元的连杆运动与静力分析

以某型号汽车连杆作为研究对象,根据其在不同工况下的具体工作情况,分析得出连杆的运动参数及其具体的求解公式;讨论连杆在工作时的主要静载荷——拉伸载荷与压缩载荷,推导并求解出其在工作过程中的受力方程。利用UG建立起连杆的三维模型,导入到ANSYS Workbench中进行静应力的有限元分析,依据其结果可知,拉应力与压应力中压应力对连杆的影响是最大的,也就是说在压缩工况下连杆有最大的应力集中和变形,同时这些的应力集中与变形均发生在连杆的小头部位。     

裂纹位置对往复压缩机连杆的影响

为了研究往复压缩机连杆出现裂纹故障对其的影响,本文运用有限元仿真的方法,对含不同位置裂纹的连杆进行模态分析。仿真结果表明,当裂纹深度5mm时,裂纹对连杆的模态频率、横向位移影响很小,对米塞斯应力影响较大。     

R12制冷压缩机改用R22时的强度分析

对８ＦＳ７压缩机机体进行了强度分析，通过应力测试、有限元计算、爆破试验与断口分析，指出了该压缩机改用Ｒ２２时的薄弱部位，提出了改进措施。     

基于AWE的发动机连杆有限元分析

连杆作为航空活塞发动机组成的重要传动零件之一,在交变载荷的作用下,连杆容易发生疲劳断裂。以某型航空发动机连杆为研究对象,采用Pro/E建立连杆的三维模型,将模型导入到ANSYS WORKBENCH软件中,采用智能网格划分法进行网格划分。通过连杆载荷的受力分析,建立连杆受到最大拉伸与最大压缩两种工况的有限元模型,采用了模拟对连杆小头面约束的约束条件,进行有限元分析得到连杆的应力、应变分布情况,找出危险部位,为连杆失效分析提供理论基础。     

基于Siemens NX的发动机连杆有限元分析

利用Siemens NX软件建立了发动机连杆的三维模型,并应用NX的高级仿真模块分析了不同工作状态及装配工艺对连杆结构强度和疲劳强度的影响。研究结果表明:最大压缩工况下的连杆应力值比最大拉伸工况高,归因于连杆受到燃气压力作用;确定了连杆工作的薄弱部位及易发生疲劳失效的部位,连杆小头更容易发生疲劳失效;基于NX的连杆建模及有限元分析,无需将建模数据导入其他有限元分析软件,避免了转化过程的数据丢失,该方法缩短了开发连杆周期,并能减少连杆测评实验的成本。     

4V-105柴油机连杆系统有限元分析

本文利用ANSYS软件以4V-105柴油机中的连杆组件和曲柄销组成的连杆系统作为研究对象进行有限元分析,得到在压缩工况下和拉伸工况下柴油机连杆的等效应力和总位移分布云图,并通过和不同的连杆系统模型进行对比研究,得出此系统应力和位移相比其他系统小,从而为连杆组件的结构轻量化设计提供更大的优化空间。     

基于有限元的夹钳式轴用吊具连杆结构分析与改进

对夹钳式轴用吊具的连杆结构进行了有限元分析与改进。首先分析了吊具的结构组成和连杆的受载情况,然后采用通用有限元软件ANSYS建立了连杆结构的有限元模型,并分析得到了连杆在吊具夹吊作业时的应力分布,发现其最大应力超过了连杆材料的许用应力。为改善吊具工作时的连杆受力情况,对连杆结构做出了两处改进。分析结果表明,改进后的连杆结构可满足强度要求。     

摆杆约束往复活塞式无油润滑空气压缩机的研究

提出一种新型往复活塞式无油润滑空气压缩机,在传统曲柄连杆机构的基础上增设一个摆杆机构,以此约束连杆和活塞以近乎直线往复的方式进行工作,从而缓解活塞及密封环对气缸的侧压力与敲击强度。与传统机型相比较,新型压缩机摩擦功减小了7.4%,噪声下降约1dB(A),密封环寿命提高约10%,高度降低24%。建立了新型压缩机的数学模型,对其摆杆约束机构的特性进行了分析。研究表明:增设摆杆可以大幅度地减小活塞及密封环相对于气缸的摆动幅度,有利于降低它们对气缸的侧压力和敲击强度;另外,曲柄的运转方向对摆杆机构的运动学特性和动力学特性影响较为明显,将机构的急回行程与压缩机的进气行程呼应设置有利于改善摆杆的受力状况。     

3W2型高压力压缩机机构动力学分析及曲轴疲劳研究

针对压缩机压力的大幅度提高所带来的压缩机核心部件曲轴的强度分析问题,对压缩机机构进行了动力学分析及曲轴疲劳研究。首先基于多刚体系统相关理论建立了曲柄连杆活塞机构多刚体模型,使用ADAMS对其进行了运动学仿真,得出了活塞某一时刻的位移、速度、加速度值,然后与活塞此刻的理论计算结果进行对比,发现两者的误差都在允许的范围内,进而对其进行了动力学仿真,得出各连杆轴颈所受到的交变载荷,为下面曲轴的疲劳分析提供基础。最后对其关键部件曲轴进行了静态特性分析,在交变载荷的作用下完成其静态强度和疲劳强度的校核。研究结果表明,从应力曲线图与应力幅值曲线图中得出其安全系数均在许用范围内,证明其强度满足设计要求。     

往复式风冷全无油压缩机的设计与研究

为使往复式风冷全无油压缩机设计合理,提出了设计时应注意的问题,对压力比的确定、轴承的选择、活塞环和导向环的结构、全无油压缩机的冷却以及结构参数径长比的选取等进行了探讨。结果表明:选用较小的压力比,结构参数径长比λ取1/6~1/7,可使活塞环和导向环具有较高的运行寿命;选用脂润滑轴承并进行相应结构设计,保证了连杆大小头和主轴承的润滑;用自润滑材料制造活塞环和导向环,活塞环采用搭接口和一槽双环结构,解决了环与气缸间的润滑与密封问题;良好的冷却系统设计降低了温度,提高了整机运行的可靠性。     

分轨驱动往复活塞式无油压缩机的开发研究

为了减少活塞及密封皮碗对气缸的侧压力,提出一种新型分轨驱动往复活塞式无油空气压缩机,该机采用双缸错位对置布局,一对活塞与连杆做成整体结构,在连杆的中部设置有相互错位且平行的两条导轨,曲柄销通过两个轴向串接的含油轴承各自独立地交替驱动相应的导轨,以此实现连杆及活塞的"往"与"返",从而形成分轨驱动各缸运行的态势。试验表明,分轨驱动往复活塞式压缩机的整机噪声指标较好,但轴承的寿命成为制约其工作寿命的关键因素。     

计入活塞混合润滑的内燃机连杆瞬态响应分析

对计入活塞混合润滑的连杆进行了全周期瞬态响应分析。首先在给出混合润滑雷诺方程的基础上，利用自编有限元软件分析了活塞的二阶运动，并借助联立约束法，实现了连杆、活塞和曲柄的动力学耦合求解；然后，把求解得到的连杆质心加速度及其小头受力转化为工程软件ANSYS的载荷表形式，利用ANSYS求解器，实现了全周期下连杆瞬态响应仿真。仿真结果表明：在全周期下，连杆所受的最大和最小应力点和值是变化的，最大应力主要集中在连杆中下部两端边缘。上述分析方法克服了静态分析的不足，所得结论更加接近连杆的实际工况。     

运转干涉与行程选择的关系

连杆和活塞直联的小型压缩机,结构参数选择不当很容易发生连杆和气缸的运转干涉.分析运转干涉的影响因素,给出避免干涉的条件关系,并通过数值处理给出不同条件下的S/D曲线图.     

循环氢压缩机活塞杆磨损分析及改进

针对某石化公司柴油加氢装置循环氢压缩机活塞杆磨损拉伤的事件进行深入分析,从填料函以及活塞杆探头故障表现入手,找出其磨损的根本原因,通过对隔板填料的结构和材质进行优化改进,调整活塞杆探头的位移间隙等措施,彻底解决了压缩机活塞杆磨损的问题,确保设备的长周期稳定运行,装置的安全平稳生产.     

基于ANSYS的迷宫压缩机活塞杆振动分析

根据迷宫压缩机活塞杆实际工作时的受力特点,建立了活塞杆力学简化模型,在振动理论的基础上,利用ANSYS软件对活塞杆作了振动模态和谐响应分析,指出相关参数对活塞杆振动的影响,为迷宫压缩机活塞杆的优化设计提供有益参考。     

连杆动应力及疲劳寿命分析

连杆在发动机中直接与活塞销、曲轴连杆轴颈相连接,它们之间通过弹性接触传递力。所以,活塞销、曲轴连杆轴颈决定了连杆的受力分布情况。采用有限元分析中的接触法对某型号发动机的连杆进行有限元分析,得出接触面之间的压力分布情况、连杆的应力分布情况及连杆变形情况,并对连杆的疲劳强度进行校核。     

大型活塞压缩机异常振动的原因及对策

对一台六列M型活塞压缩机组的振动和噪声异常、一级和二级连杆大头瓦快速失效的原因进行了分析,并研究实施了在轴系上加装配重体,以适度增大轴系的转动惯量,调整轴系扭转振动固有频率的改造措施,有效消减了轴系的扭转振动,大幅度减小了机组的振动和噪声,提高了连杆大头瓦的使用寿命。