曲轴可靠性优化设计

本文提出了汽车发动机曲轴多工况可靠性优化设计方法。在柯特-多兰模型和海巴赫模型的基础上提出了“双堤坝”模型,然后用累积疲劳损伤理论和可靠性理论对某柴油机曲轴进行了可靠性优化设计。计算结果表明,曲轴可靠度大幅度提高,效果十分显著。     

用“帐篷—堤坝”模型预测内燃机曲轴的疲劳可靠性

本文以曲轴为例,说明了在Goodman图基础上建立“帐篷-堤坝”统计模型的方法。这种统计模型考虑了零件的工作应力和材料强度,从而可预测零件的疲劳可靠性,来代替传统的安全系数。文中列出了该模型的四种不同解法,并通过计算实例表明,所提供的模型是发动机零件可靠性预测的有力工具。     

柴油机曲轴静动特性的三维有限元分析

采用有限单元法，对4190柴油机曲轴进行了符合实际情况的三维建模，研究了整体曲轴的变形和应力状态，校核了曲轴在交变载荷下的疲劳强度，探讨了目前曲轴应力有限元计算中广泛采用的单拐力学模型的可靠性，并对曲轴进行了模态分析，为柴油机改进设计提供了有价值的理论依据。     

曲轴疲劳可靠度分析

曲轴强度分析采用安全系数法不能定量反映出安全可靠程度。由于工作应力和疲劳强度均为随机变量,必须运用概率统计方法进行强度分析,可靠性指标能尽量反映零件安全可靠程度。有限元发展,为内燃机结构强度精确计算提供了条件。本文采用四分之一曲拐有限元模型分析曲拐应力分布,找出危险区域;将应力看成载荷及材料强度函数,运用有限差分法,根据应力—强度干涉理论,借助哥德曼图计算曲轴的可靠度。作者认为在曲轴强度分析中可靠性分析比安全系数法更合理、可靠和接近实际。     

8NVD48A-2U柴油机曲轴的断裂力学分析和实验研究

根据断裂力学原理，采用三维力学模型实验和新兴的焦散线法，对8NV－D48A－2U型柴油机曲轴的三维应力状态、断裂为学参数进行了分析和实验研究，以预报曲轴安全可靠性和寿命，为船舶检验周期提供理论和实验依据。并提出曲轴表面裂纹几何因子的表达方法和曲轴裂纹扩展速率的表达式，对Paris经验公式进行修正。     

8NVD48A—27柴油机曲轴的断裂力学分析和实验研究

根据断裂力学原理，采用三维力学模型实验和新兴的焦散线法，对８ＮＶＤ４８Ａ－２Ｕ型柴油机曲轴的三维应力状态、断裂力学参数进行了分析和实验研究，以预报曲轴安全可靠性和寿命，为船舶检验周期提供理论和实验依据。并提出曲轴表面裂纹几何因子的表达方法和曲轴裂纹扩展速率的表达式，对Ｐａｒｉｓ经验公式进行修正。     

计入自由端扭矩输出的轴系扭振计算

某六缸直列柴油机自由端输出载荷增加,需要再次对曲轴的可靠性进行评估。我们运用Excite Designer搭建了曲轴一维仿真模型,通过改变曲轴自由端和飞轮端功率输出,得到各轴段扭振幅值及扭振应力的变化情况。计算结果表明:在增大自由端载荷输出后,曲轴各轴段扭振幅值没有变化,但是扭振应力均有不同程度的减小,曲轴趋于更加安全。     

曲轴扭振减振器开发

介绍了9.5 L柴油机曲轴扭振减振器总成的开发过程,包括外形设计、扭振计算、扭振附加应力计算、减振器紧固螺栓连接能力计算。试验结果表明:所开发的减振器总成的减振性能满足设计指标,即减振器总成可以使发动机曲轴传动系的扭振振幅小于0.15℃A,从而确保发动机曲轴的工作可靠性;同时,曲轴扭振减振器总成本身的可靠性也满足设计要求。     

柴油机曲轴结构参数的优化设计

通过建立曲轴的三维有限元应力分析模型，并在用实验验证所建模型伯精确性的基础上，研究讨论了曲轴过渡圆角弯曲应力随曲轴轴向结构参数，过渡圆角半径的变化规律，实现了柴油机的曲轴结构参数的优化设计。     

弹流润滑条件下柴油机曲轴的非线性损伤评估

建立曲轴-轴承系统的动力学模型,考虑非线性弹簧和弹流润滑2种轴承支撑模型,分析典型工况下的曲轴应力分布;提取疲劳危险点应力时间历程,分析应力变化与曲轴振动的关系,并利用非线性损伤模型进行曲轴寿命预测。结果表明:油膜压力对曲轴整体应力分布规律影响不大,但对局部应力峰值有明显影响;第7主轴颈圆角是曲轴的疲劳危险点,该点载荷主要受曲轴扭振的影响,将扭矩引入损伤模型,进行曲轴寿命校核。     

ANSYS环境中柴油机曲轴静动特性的有限元分析

采用ANSYS有限元分析法,对S195柴油机曲轴进行了符合实际情况的Pro／E三维建模,研究了曲轴的变形和应力状态,校核了曲轴在交变载荷下的疲劳强度,探讨了目前曲轴应力有限元计算中力学模型的合理性,并对曲轴进行了模态分析,为柴油机优化、改进设计提供了有价值的理论依据。     

双向深割过渡圆角对提高曲轴主轴颈疲劳强度的研究

基于ANSYSworkbench软件,根据中国船级社《钢质海船入级规范》柴油机曲轴疲劳强度评定规则,对某船用中速柴油机的曲轴进行了有限元模拟分析及疲劳强度安全系数计算与评估。为了提高曲轴疲劳强度,提出了曲轴主轴颈双向深割型过渡圆角方案。分析了轴向及径向深割凹槽深度变化对局部应力大小、应力集中系数及疲劳强度安全系数的影响;明确了最佳双向深割型过渡圆角结构参数,使曲轴主轴颈疲劳强度安全系数得到了较大提高。     

基于有限元和多体动力学的柴油机曲轴强度与应力分析

以某12V柴油机曲轴为研究对象,利用非线性多体动力学与三维实体有限元法对其进行强度分析。首先建立曲轴等部件的三维实体有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,导入多体动力学分析软件后添加连接单元,建立轴系非线性多体动力学模型;然后将多体动力学分析结果恢复到曲轴三维实体有限元模型,进行一个工作循环下的曲轴动应力分析;最后...     

CY6102柴油机曲轴疲劳强度综述

以６１０２ＢＱ型柴油机为重点，介绍了６１０２柴油机曲轴的计算、试验结果和设计的主要改进。对曲轴断裂作简要分析。对６１０２柴油机一疲劳强度 和可靠性 评价；对曲轴疲劳强度、安全系数及其限值进行了讨论。     

基于ANSYS内燃机车柴油机曲轴三维有限元分析

本文以内燃机车16V240柴油机曲轴为例,在PRO／E中进行三维实体建模;利用有限元分析软件ANSYS分析了曲轴的变形和应力状态并校核了曲轴的静强度与疲劳强度,为柴油机曲轴的结构优化设计提供了有价值的参考依据。     

应用快速计算法验算R175A柴油机曲轴疲劳强度的探讨

通过对R175A柴油机曲轴疲劳强度验算的实例，阐述快速计算法在柴油机曲轴疲劳强度验算中的应用，及其对柴油机曲轴设计的指导意义。     

柴油机曲轴断裂故障分析

本文对一起台架可靠性试验中的柴油机曲轴断裂故障,运用宏微观断口分析、金相组织检验、有限元计算等手段对断裂原因进行综合分析,结果表明：该曲轴断裂是典型的弯曲疲劳断裂,主要原因是制造过程问题,同时有必要增大凸台R角,进一步提高强度。     

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。