曲轴疲劳裂纹扩展模式的时序方法预测

在外界载荷和构件内部材料特性的共同作用下,机械构件的疲劳裂纹的扩展行为往往具有阶段性,在不同的阶段内伴随不同的行为特性。为了研究这种阶段性并对这种阶段性进行预测,对曲轴疲劳试验过程中谐振台架的振动加速度进行了测录,并采用经典时序方法对这一监测信号进行建模,计算了其在各个时间段中的异常度曲线。与曲轴疲劳裂纹扩展速率曲线进行对比,结果表明时序方法对裂纹扩展模式具有一定的预测能力。     

谐振式曲轴疲劳试验误差分析及载荷标定方法

建立了谐振式曲轴弯曲疲劳试验振动系统的数学模型，推导了动载荷的原型函数；结合试验观察的数据，分析了载荷标定的误差来源，着重对应变测量环节的误差进行了详细探讨并进一步推导了可用于标定拟合的动载荷原型函数的合理形式。据此函数形式，建立了标定拟合的数值算法。实践检验表明，这种改进的标定计算方法符合谐振加载的基本规律，适应性强，标定精度高，优于其他拟合方法。     

基于动力学分析方法的柴滤支架断裂问题研究

对柴滤系统进行了振动扫频试验,发现当激励载荷过大时,柴滤系统安装刚度的变化会导致谐振频率产生变化。使用仿真方法进行了柴滤系统的安装刚度对自身模态的影响分析。通过振动试验与仿真分析,认为动力学分析方法是解决柴滤系统振动破坏的一种有效方法,同时柴滤系统的安装固定方式需要引起重视。     

拖拉机驾驶室的声振特性研究

应用ANSYS有限元分析软件建立了某拖拉机驾驶室结构的有限元模型;对该模型进行模态和振动特性分析,并通过试验分析了该模型的声振特性;针对模型的试验结果对驾驶室内噪声的控制方法进行了讨论。     

大尺寸圆锥形超声变幅杆谐振频率的瑞利修正

根据瑞利近似理论,对大尺寸圆锥形超声变幅杆的纵向振动的谐振频率进行修正,并推导出了修正频率的表达式。利用有限元分析软件ANSYS对一些大尺寸圆锥形变幅杆进行模态分析。将修正前和修正后的结果与ANSYS分析结果相比,发现修正后的值更接近于有限元模拟值。     

拖拉机发动机罩振动的模态相关分析

为了将结构振动的有限元分析和试验模态分析两种方法结合起来进行结构振动特性的分析,确定试验模态与有限元计算模态的相应关系，验证有限元分析结果的可靠性．本文采用了模态振型相关分析的方法，对一拖拉机发动机罩壳的试验模态和有限元计算模态分别进行了欧氏空间中的相关分析和基于内积的相关分析。对模态振型相关分析技术用于具体结构的振动特性分析进行了有益的尝试。     

6102B型柴油机曲轴三维有限元模态分析与试验研究

采用三维有限元方法对6102B型柴油机的曲轴进行了动态特性分析和研究，在计算中充分考虑了主轴承刚度对曲轴振动特性的影响，采用了具有约束的有限元模型，通过计算，得出了该曲轴在1kHz内的固有频率分布情况，并对600Hz以内的振型情况进行了分析，为了验证计算的合理性，经过6102B型柴油机曲轴振动情况的实际测试，发现计算结果和试验结果基本吻合，从而为今后曲轴的振动计算和有限元分析提供了新的计算依据。     

变桨轴承套圈材料弯扭疲劳载荷谱研究

变桨轴承套圈承受周期性弯扭交变载荷作用,为使用标准试件研究变桨轴承套圈材料的弯扭疲劳失效,需建立与实际工况等效的试验载荷谱。首先建立了风力发电机桨叶系统的整体力学模型,并研究了变桨轴承套圈承受的周期性外载荷;其次建立变桨轴承的整体有限元模型,研究变桨轴承套圈应力、套圈截面弯矩和扭矩的周期性变化规律;最后通过应力和弯扭载荷特性等效,研究了标准试件试验变桨轴承套圈材料疲劳性能的等效载荷谱。     

恒流恒压状态下径向柱塞泵定子振动时频域特性分

基于牛顿力学法建立了径向柱塞泵定子的动力学模型,对恒流及恒压状态下的振动时频域特性进行分析;设计振动测试装置对JB32H型径向柱塞泵定子进行振动试验研究.分析及试验结果表明:在两种状态下,定子振动在时域上呈现出周期性,恒压状态下的时域幅值小于恒流状态的时域幅值;恒流状态下定子振动频带宽,振动处于相对较高的频率段;恒压状态下振动频带窄,振动处于相对较低的频率段;恒压系统具有低通滤波的作用.     

基于ABAQUS的车用高强度低合金钢裂纹扩展研究

高强度低合金钢在汽车结构件中的应用对轻量化设计具有重要影响。以有限元软件ABAQUS为平台,利用扩展有限元法(XFEM)对车用高强度低合金钢的单边裂纹扩展进行仿真研究,分析单边缺口高强度低合金钢试件在拉伸载荷作用下的裂纹扩展过程和应力分布。结果表明,扩展有限元法能够准确地模拟裂纹扩展过程,对计算高强度低合金钢的寿命具有重要意义。     

基于LabVIEW虚拟仪器的曲轴弯曲疲劳试验机

介绍了基于LabVIEW虚拟仪器的曲轴弯曲疲劳试验机的系统组成、工作原理、硬件和软件设计等。应用表明,该试验机自动化程度高,操作简便,大大减轻了操纵者的劳动强度,还可在实现固定疲劳次数或出现裂纹时自动停机,自动记录数据,打印试验结果。     

LR4105柴油机曲轴、连杆动应力分析研究

通过建立LR4105柴油机曲轴的有限元模型,利用EXC ITE和NASTRAN相结合,求解出任意转速下720°曲轴转角内的曲轴受弯、扭组合的应力分布,利用Goodman疲劳极限图评价曲轴在变应力作用下的疲劳寿命,为LR4105柴油机曲轴的可靠性分析提供了理论依据。     

曲轴的强度研究方法与曲轴疲劳寿命的提高

介绍了曲轴强度研究的几种简化模型 ,着重分析讨论了有限元技术在曲轴强度研究中的应用 ,提出规范化曲轴有限元分析模型的论点 ;论述了提高曲轴疲劳寿命的 3种途径 ,指出进行曲轴滚压强化关键工艺参数设计理论的研究是当务之急。     

ZS1105型柴油机机体改进设计

应用PRO/E三维造型软件和ANSYS有限元分析软件,建立了ZS1105柴油机机体的有限元模型,并对其进行结构强度的分析,找出应力集中的危险截面,得到了最佳设计方案,为该机体的改进设计提供了依据。     

基于曲轴强度的五缸泵曲柄初相角布置方案优化

为降低排出过程中液缸内压在曲轴上产生的周期性反作用力,以降低载荷、提高曲轴疲劳寿命,通过量纲一化的方法分析了曲轴扭矩、弯矩及计算应力等强度相关评价因子,提出了五缸往复泵曲柄初相角的优化布置方法,最终在120种布置方案中快捷而准确地优选出了2种使曲轴强度最优的方案,使得曲轴所受周期性扭矩及弯矩的波动幅值最小,有利于改善曲轴受力、提高强度、减小系统振动,有效地在五缸泵源头上提高动力端的工作性能,改善往复泵设计的可靠性,且所提出的2种方案与《往复泵设计》推荐的方案及国内外现行五缸泵产品所采用的布置方案完全一致,验证了本设计方法的正确性和可行性.     

4125柴油机曲轴可靠性分析

以4125柴油机曲轴的疲劳寿命试验为依据,对该柴油机曲轴进行了可靠性分析与研究.     

圆角强化对曲轴疲劳强度的影响

经过圆角强化的曲轴,相对圆角不强化的曲轴,其疲劳强度大幅提高,按照存活率为99.9%的弯矩疲劳极限M-1计算,为圆角不淬火的2.1倍,对延长曲轴乃至柴油机的寿命、防止曲轴断裂等都起到决定性的作用。批量生产应用表明,圆角强化后的曲轴能产生显著的经济效益和社会效益。     

基于Labview的应变控制共振式曲轴弯曲疲劳试验机

研制了一种新型试验装置——基于Labview编程的应变控制共振式曲轴弯曲疲劳试验机。介绍了该控制系统的工作原理、主要性能指标、硬件组成和软件设计、试验实例等。实际使用结果表明,该套控制系统具有制造成本低、结构紧凑、测试精度高、工作稳定可靠、易于操作等优点。     

曲轴圆角滚压强化加载范围与原则的研究

在建立曲轴圆角滚压加工的当量圆柱力学模型的基础上,推导了计及曲轴和滚压刀具结构参数、滚压刀具配置情况以及材料性能参数的极限滚压载荷的计算公式,研究了曲轴圆角滚压的加载范围并提出了不同滚压目的下的滚压力选取原则,以480Q型发动机曲轴为例进行了计算和试验验证,为曲轴圆角滚压加工合理选择工艺参数提供了理论依据。     

基于模拟退火算法的五缸往复泵曲柄相位布置方案优化

为改善往复泵曲轴受力,提高其工作性能,通过对往复泵曲轴受力及强度分析,以曲轴曲柄5个不同初始相位角为设计变量,以曲轴危险截面所受最大弯矩最小为优化目标,建立往复泵曲柄相位布置方案优化模型.基于模拟退火算法对往复泵曲轴的曲柄相位布置方案进行优化,最终得到2种曲柄相位优化布置,并对优化后的曲轴进行受力及强度仿真分析. 结果表明:优化后的曲柄相位布置方案使得曲轴所受最大弯矩及弯扭组合应力最小,最优布置方案与最差布置方案相比,有效改善了曲轴受力;曲柄相位布置方案优化模型的建立方法同样适用于多缸(五缸、七缸及九缸)单/双作用往复泵,具有通用性;模拟退火算法可以快速优化曲柄相位布置方案,该算法可求得整体最优解,可靠性高,为类似曲轴的曲柄相位布置方案优化提供了新方法.