SL4105柴油机的连杆杆身的变形分析

对SL4105柴油机的连杆进行了精确的三维建模,并考虑到连杆锻造毛坯和加工误差对连杆刚度的影响,根据实际情况对连杆运动时的整体变形进行了计算分析。分析结果表明:连杆的锻造加工误差会使连杆在最大爆发压力下产生较大的弯曲变形,变形最大值的大小和位置因加工误差的不同而不同。     

基于Workbench的某V6柴油机曲轴有限元分析

通过对某V6柴油机曲轴进行有限元分析,模拟了曲轴真实的边界条件,计算了危险载荷下曲轴的强度和疲劳寿命,指出了曲轴在各缸最大爆发压力下的薄弱部位,提出了改进措施,并对曲轴进行了自由模态分析,为曲轴的优化设计和动力学分析提供了理论依据。利用Solidworks建立了曲轴的三维实体模型,运用ANSYS Workbench的静力分析模块和Fatigue tool工具箱,对曲轴在各缸最大爆发压力下的强度和可靠性进行分析,同时利用Block Lanczos法,对曲轴在自由状态下进行了模态分析,得到了曲轴的固有频率和振型。结果显示:最大应力和最小寿命位置均出现在爆发缸所在的两个相邻连杆轴颈连接处,且曲轴的最低固有频率远高于基频,避开了共振频率,为曲轴的结构改进和后处理方式提供参考。     

基于Workbench的某转子发动机偏心轴强度分析

以某转子发动机的偏心轴为研究对象,对偏心轴的振动及最大爆发压力下的瞬态冲击应力进行了分析。运用CATIA软件建立偏心轴三维模型,将模型输入ANSYS Workbench进行模态和强度分析,得出了输出偏心轴的前6阶固有频率和及偏心轴在最高爆发压力下的瞬态冲击应力。结果表明,偏心轴的最低阶固有频率高于偏心轴的激励频率,最大爆发压力下的极限应力发生在轴承段与主轴颈的过渡圆角处。     

甲醇-柴油混合燃料的燃烧特性研究

通过试验研究,分析了小比例甲醇-柴油混合燃料对直喷式柴油机燃烧特性的影响。结果表明:在相同的平均有效压力和转速下,相比于纯柴油,甲醇-柴油混合燃料滞燃期延长,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力、最大压力升高率及最高平均燃烧温度上升;甲醇-柴油混合燃料与纯柴油放热规律相似,最大瞬时放热率比纯柴油大,且峰值所对应的时刻滞后;混合燃料预混燃烧部分比柴油略大,燃烧放热重心向上止点后偏移。     

冲压焊接离心泵叶轮有限元计算

为计算叶轮的应力及变形情况,在ANSYS软件中采用流固耦合方法将流场计算得到的分布压力施加到叶轮结构上,对冲压焊接离心泵叶轮进行有限元分析.首先对不同网格密度的叶轮模型进行计算,在此基础上,分别计算了设计工况下叶轮在离心载荷、流场压力载荷及两者共同作用下的等效应力及变形情况,并分析了叶轮最大应力及最大总变形随流量的变化情况.结果表明：离心载荷引起的应力及变形明显小于流场压力载荷引起的应力及变形.叶轮在流场中的应力及变形主要由流场压力载荷引起,但在考虑离心载荷后叶轮的最大应力和变形均略有增大.各种载荷作用下叶轮的等效应力在小流量工况下最大,随流量的增大不断减小.叶轮的最大总变形在小流量工况下最大,随流量的增大先减小后增大,在最高效率工况下出现最小值.     

蜗壳结构对高温熔盐泵转子运行稳定性的影响

为了研究蜗壳结构对熔盐泵输送高温介质时转子运行稳定性的影响,设计了相同运行工况条件下的单蜗壳、双蜗壳双出液管结构的2种熔盐泵.利用ANSYS 软件对2种蜗壳结构熔盐泵的内部流场进行了非定常数值模拟,并分析了转子部件上的温度分布;将流场和温度场的计算结果同时加载到转子部件上,进行叶轮和轴上的流热固耦合分析,探讨了2种结构熔盐泵转子部件的应力、变形量和模态.结果表明:双蜗壳结构可以减小叶片表面的压力载荷,提高叶轮表面压力分布的对称性;单蜗壳熔盐泵叶轮和轴的最大变形量较大;而且单蜗壳熔盐泵转子部件在不同旋转角度下最大变形量变化较大,相比于单蜗壳熔盐泵转子的等效应力,双蜗壳熔盐泵叶轮的最大等效应力较大,但双蜗壳熔盐泵泵轴的最大等效应力较小;2种蜗壳结构流场条件下,转子部件运行时均满足结构强度要求.     

农用单缸柴油机气缸盖的结构分析与优化

运用UG软件对1110型农用柴油机的气缸盖进行三维实体建模,并将其导入ANSYS软件进行有限元网格划分;然后,运用ANSYS WORKBENCH对原气缸盖在最大爆发工况下的强度进行了有限元计算,并对其结果进行分析;最后,对原气缸盖进行结构优化,并对优化后的气缸盖进行有限元分析,将得到的结果与原气缸盖计算结果进行比较。结果表明,优化后气缸盖上的最大机械应力比原气缸盖上的最大机械应力减小了8MPa,在一定程度上提高了气缸盖的强度,延长了气缸盖的使用寿命,可以为单缸柴油机的结构优化和新机型的开发提供一定的理论依据。     

导叶安装角度对离心泵叶轮结构特性的影响

为提高带导叶蜗壳式离心泵的运行稳定性,研究了不同导叶安装角度对离心泵性能及叶轮结构力学响应的影响.以某带导叶蜗壳泵为研究对象,首先对其进行流场数值模拟,再通过静态和瞬态结构分析模块将水压力载荷导入叶轮结构,以实现单向流固耦合分析,研究不同导叶安装角度下叶轮变形与等效应力变化规律,最后通过模态分析研究叶轮结构的振动特性.结果表明：随着导叶安装角度减小,泵的高效区向小流量工况偏移,并且最高效率逐渐增大,最大提高2.1%;单向流固耦合分析得到的稳态结果与瞬态结果规律一致,其中叶轮最大变形量和最大等效应力值都随流量的增大而减小,在设计工况附近,都随导叶安装角度的减小而减小,最大差值为3.3%,且最大等效应力值变化的幅值较小;预应力对叶轮干模态固有频率的影响可忽略不计,与干模态对比,湿模态下的固有频率有较显著下降.     

基于双向流固耦合的混流泵叶轮力学特性研究

基于双向同步求解方法对混流泵内流场和叶轮结构响应进行联合求解,研究流固耦合作用下混流泵叶轮转子的力学特性。流场计算采用雷诺时均方法和标准k-ε湍流模型,结构响应采用弹性体结构动力学方程。通过对比分析流固耦合前后流道内不同位置压力监测点的压力脉动、外特性变化,研究流固耦合作用对混流泵流场的影响,并基于双向流固耦合分析了叶轮叶片的变形与动应力分布。研究结果表明,流固耦合作用对导叶出口处压力脉动幅值影响较大,耦合后扬程和功率波动幅值有所增加,而效率有所下降。考虑流固耦合作用,叶片最大变形发生在叶片出口边背面靠近轮缘处,最大变形量约为0.062 7 mm;最大等效应力发生在叶片背面靠近轮毂出口边附近,最大等效应力约19.85 MPa;采样点耦合动应力呈现周期性变化,轮缘与轮毂上动应力幅值相差3个数量级,轮毂处相比其他位置更易发生疲劳破坏。研究结果为混流泵叶片的结构设计和可靠性分析提供了参考依据。     

贯流泵内部湍流流动及叶轮流固耦合特性

基于RNG k-ε湍流模型,应用Ansys Workbench软件,对前置竖井式贯流泵内部湍流流动和结构静应力进行数值分析．模拟显示不同工况下泵的外特性曲线和试验值总体变化趋势一致,模拟的扬程比试验值稍高,效率稍低,但误差都保持在10％内;除出水流道隔断前部外,贯流泵整个流道流态均匀;出水流道前段的螺旋线分布的流线表明,水流在经过导叶后存在未回收的速度环量;在设计工况下,压力最小值出现在吸力面靠近进口边,此处最易导致空化．进一步采用单向流固耦合方法,对叶轮在不同工况下的静应力和总变形量进行分析,结果表明:设计工况下,叶轮的最大等效应力出现在叶片压力面和轮毂相交处,叶轮变形的总位移随着半径增大而不断增大,最大变形量出现在轮缘附近．计算结果将为贯流泵的优化设计提供一定参考．     

基于ABAQUS的某柴油机机体缸盖组件变形仿真分析

作为发动机整体轮廓的重要组成部分,发动机机体与缸盖通过垫片和若干颗螺栓紧固连接在一起,其受力变形对发动机的压缩比起到重要的影响.通过建立及简化的某柴油发动机的机体缸盖及其他相关零件的三维模型,采用HyperMesh软件绘制网格,将螺栓预紧力的最大值和最小值导入ABAQUS软件中来进行机体缸盖组件的静力学分析,得出装配过...     

柴油机燃烧特性及NO_x排放研究

实测柴油机的燃烧过程 ,分析供油提前角对燃烧始点、最高燃烧压力、缸内最大压力升高率及相位和NOx排放的影响。结果表明 ,供油提前角提前 ,柴油机燃烧始点提前 ,最高燃烧压力增大 ,其相位相应提前 ,最大压力升高率增大 ,NOx 排放增大 ;供油提前角迟后 ,柴油机燃烧始点滞后 ,最高燃烧压力减小 ,其相位相应滞后 ,最大压力升高率减小 ,NOx 排放降低。     

多缸柴油机燃烧过程缸间差异统计分析

分析了多缸柴油机产生缸间差异的原因,提出了采用统计学STUDENT试验方法判别多缸发动机缸间差异产生的原因。实测了一台四缸直喷式柴油机气缸压力,分析其平均指示压力、燃烧始点、最大气缸压力和最大压力升高率及对应相位等参数的波动与缸间差异,并对平均指示压力缸间差异进行统计分析。结果表明,该柴油机燃烧过程缸间差异较大,其产生的原因并非偶然,而是存在技术原因,需要进行改进。     

基于流固耦合的多级潜水泵叶轮结构强度分析

利用ANSYS的Workbench平台,通过单向流固耦合模型对叶轮的应力应变进行了数值研究.分别计算出叶轮受流体压力及离心力载荷作用所产生的最大等效应力及变形量,进一步获得2种载荷共同作用时的效果.在此基础上,研究了叶轮最大等效应力及变形量随流量的变化特征,并对叶轮进行结构强度校核.结果表明,叶轮最大等效应力及变形量主要受流体压力作用影响,而受离心力的影响较小.当流量逐渐增加,叶轮最大等效应力先增大后减小,叶轮变形量则逐渐减小.强度校核结果表明,叶轮符合强度要求.     

基于流固耦合的船式拖拉机船壳的结构强度分析

为计算船式拖拉机的船壳在实际工况下的应力及应变,运用流固耦合理论和有限元方法对船壳进行结构强度分析。分别计算船壳在不同载荷下的最大等效应力及变形量,进一步研究船式拖拉机工作速度对船壳最大等效应力和总变形量的影响,并对船壳进行强度校核和刚度评价。结果表明:船壳最大等效应力和变形量受水田支反力影响较大,受流体压力影响较小;船壳的最大等效应力及变形量随着速度的增加而增大,船壳的最大等效应力增大的速率较大。强度校核结果表明:当速度超过7m/s时,船壳在工作时有可能发生破坏;船壳刚度评价都符合标准要求。     

油液粘度变化对球塞泵球塞副泄漏量的影响

推导了变粘度条件下球活塞与缸筒偏心时，球活塞式液压泵球塞副泄漏量的计算公式，并将此结果与假定油液粘度为常数时的结果进行了对比，得出了球塞副的泄漏流量不仅与球活塞与旋转缸体缸筒间隙、工作油液的压力以及缸体转速有关，而且还与油液的粘温系数、粘压系数、密度和比热容等有关的结论，分析了上述各因素对球塞副泄漏量的影响。为设计高效球活塞式液压泵提供了理论依据，同时为高功率密度球活塞式液压元件的深入研究打下了基础。     

自然吸气与增压中冷柴油机气缸套应变对比

采用应变片测试技术,对自然吸气和增压中冷柴油机湿式缸套在外特性工况下工作时的周向应变进行了动态测试,拟合出缸套工作时的周向变形曲线,对比分析了不同机型湿式气缸套工作变形的特点以及主要影响因素。研究结果表明,随转速的提高,自然吸气柴油机缸套主推力面应变随之增加,逐渐呈现一种振动特性;而转速提高对增压中冷柴油机缸套周向应变影响不明显,缸套主推力面应变最大值出现在各作用力对缸套壁面作功最多的额定扭矩工况。     

多缸柴油机转速波动与燃烧不均匀性的相关性

测量了不同转速和负荷下V型6缸增压柴油机6个气缸内的瞬态压力和瞬时转速波动,分析了瞬时转速波动和各缸燃烧不均匀性的相关性.试验表明:多缸柴油机相邻的两缸压力峰值对应的曲轴转角之间总会出现一个转速波动峰值,并且某一缸燃气对活塞作功越大,随后出现的转速波动峰值越大,反之,转速波动峰值越小;当平均转速一定时,负荷越大,转速波动率也越大;负荷相同时,转速波动率的大小与转速没有单调变化关系.     

S1100型柴油机气缸体强度及优化分析

以轻量化为目标,对S1100型柴油机气缸体强度进行有限元计算分析。运用参数化特征建模技术建立了气缸体优化设计前后的三维几何模型。以MSC／NASTRAN为有限元分析平台,建立气缸体三维有限元分析模型。利用模态试验技术获得了该气缸体的固有频率并和计算获得的固有频率进行比较,从而验证气缸体有限元模型。通过计算获得气缸体整体应力及位移的分布图,并在此基础上对该气缸体进行轻量化设计,减少3．3kg。优化设计后的气缸体通过计算获知其应力分布更趋均匀合理。