再制造曲轴剩余疲劳寿命预测

为了判断再制造曲轴是否可以满足一个使用周期,采用全寿命名义应力法对剩余疲劳寿命进行研究。通过ADAMS的ENGINE模块仿真曲轴工作循环载荷历程,用Solid Works建立曲轴单拐模型,Hyper Works软件划分网格并进行有限元分析,找出曲轴危险部位及应力分布。利用Miner疲劳损伤理论,在n Code Design Life软件中分析曲轴疲劳寿命,全寿命减去当量寿命得到剩余疲劳寿命。再制造曲轴考虑不同厚度涂层对疲劳寿命的影响,剩余疲劳寿命需要乘以研究得到的疲劳修正系数,这样使得研究结果更加接近曲轴真实剩余寿命。     

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。     

基于高性能计算的曲轴系统动力学与疲劳仿真

针对曲轴的动力学仿真和疲劳寿命计算,建立了一种曲轴系统大规模直接计算模型,借助高性能计算(HPC)技术并利用显式有限元算法实现了动力学模型的直接求解,结果详细描述了包括曲轴强度和变形在内的曲轴系统动力学特性。采用全寿命分析方法直接对动力学仿真结果进行曲轴寿命及安全系数的计算,基于应力-时间历程等动态结果进行的疲劳分析结果显得更为真实。计算过程和结果证明了曲轴系统直接动力学及疲劳仿真分析方法的可行性和有效性。     

基于Nastran农用EV80型二缸柴油机曲轴性能分析

曲轴是柴油机及其它动力机械的主要运动件,它的强度和性能直接决定曲轴的寿命。由于曲轴的结构比较复杂,且曲轴上多个曲拐部位又会承受周期性变化的应力,现有力学知识难以对曲轴进行强度校核和寿命评估。本研究以EV80二缸柴油机曲轴为研究对象,首先,根据边界条件和各缸点火工况进行理论计算;其次,运用NX中Nastran进行实际工况模拟,分析曲轴的力学性能。最后,对柴油机曲轴在交变载荷下的疲劳强度进行校核,并评估其零件的疲劳寿命。研究结果表明:(1)一缸点火下整体位移和等效应力均大于二缸点火,位移分别为0.0895 mm和0.0207 mm,等效应力分别为246.55 N和73.37 N;(2)在X和Z向上位移变化均较小,Y向位移变化和整体位移变化趋势相同;(3)曲轴的失效疲劳和断裂位于连杆轴颈圆角处,曲轴的最小疲劳强度系数为2.298。该模拟仿真结果为后续曲轴结构的改进,提供理论依据。     

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.     

随机载荷作用下的曲轴工作可靠性分析

考虑到试件在实际工作中载荷循环特征的分散性对其疲劳寿命的影响,建立了一种以应力幅值和应力均值为基本随机变量的二维应力-强度干涉模型.讨论了该模型建立的原理,给出了干涉模型的几何示意图以及极限状态方程.应用该模型对S195型柴油机曲轴的失效概率进行了蒙特卡罗求解,其结果与实际统计的失效概率吻合较好.根据多种情况下的模拟数据,分析了曲轴强度均值及变异系数对其工作可靠性的影响.     

基于有限元技术的疲劳寿命分析

叙述了有限元技术在疲劳寿命预测中的应用和一般的分析过程;着重介绍了疲劳载荷历程的合成规则和表面节点应力状态的判断方法;归纳评述了常用的多轴疲劳损伤模型;针对结构中普遍存在的焊缝焊点给出了具体的疲劳寿命分析方法;最后给出驱动桥壳疲劳寿命分析实例,计算结果和试验数据基本一致,说明基于有限元法的疲劳寿命预测是切实可行的,可以降低成本,缩短研发周期。     

内燃机曲轴应力三维有限元分析

较详细地研究了4125柴油机曲轴的三维有限元分析，包括离散模型、载荷边界条件和位移边界条件。用整体梁元模型与单拐三维块体元模型结合的方法分析了曲轴的弯曲应力分布规律与曲轴动态应力。     

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。     

一种轿车扭转梁的疲劳寿命计算方法研究

对一种轿车扭转梁在台架扭转疲劳试验中的疲劳寿命计算方法进行了研究。应用模态瞬态有限元分析方法对这种疲劳试验进行了模拟,计算出有限元模型中关键单元的带符号Von Mises应力时间历程。应用基于局部应力-应变法的软件处理该应力时间历程的稳态段,计算疲劳寿命。结果表明,该计算疲劳寿命相当接近于这种扭转梁的平均试验寿命。     

基于Pro/E和ANSYS的柴油机曲轴有限元分析

采用有限元法研究了整体曲轴的变形和应力状态.应用参数化造型软件Pro/E对4125A型柴油机曲轴进行三维参数化实体造型,并将实体模型导入ANSYS中进行分析.在分析过程中,采用弹簧单元模拟主轴承的支承,使计算模型更加接近实际情况,同时还采用扫掠分网法使曲轴上的单元尽可能为规则六面体,提高了计算精度.分析结果表明:该曲轴能够满足设计要求,采用的方法以及得出的结论可为柴油机曲轴的设计、改进以及优化提供有益的技术和理论支持.     

柴油机曲轴动态疲劳强度分析

以某直列6缸柴油机曲轴为研究对象,通过动力学非线性分析的方法对该轴进行了耐久性的研究。首先建立了曲轴等部件的三维有限元模型,采用子结构技术,对有限元模型进行模态压缩,然后运用AVL的动力分析模块EXCITE进行动力学非线性仿真,得到一个工作循环曲轴的瞬态应力分布状况,并进行疲劳强度安全系数计算。     

基于多体动力学和有限元法的柴油机曲轴强度分析

基于有限元与多体动力学分析法,对某12缸V型柴油机曲轴进行强度与应力分析。首先根据已知机型的工作原理以及连接方式,运用AVL EXCITE软件建立完整的曲轴系多体动力学模型。然后建立曲轴、主轴承壁、发电机转子有限元模型,用子结构法缩减后,导入AVLEXCITE模型中进行多体动力学计算,得到各主轴颈的受力情况并对其加以分析。最后通过应力恢复得出该曲轴各时刻应力分布情况,确定了曲轴上应力最大的位置,并对该处进行疲劳强度校核,计算得出该曲轴满足强度要求。     

EM250型高压均质机曲轴性能分析

以EM250型高压均质机五缸曲轴为研究对象,通过理论计算确定其工作载荷。利用Opti Struct进行计算,曲轴的最大应力为218.4 MPa,小于材料屈服强度极限345.0 MPa,满足静强度要求,但不满足连续工作5 y的疲劳强度要求。在考虑经济性的前提下,提出在曲轴的中间位置增加支撑方式的改进办法,计算改进前、后曲轴的最大应力值和寿命。通过计算,增加曲轴支承方式后,曲轴的最大应力从218.4 MPa降低到118.1 MPa,降幅高达46%,提高了疲劳使用寿命,满足设计要求。     

随机弯扭复合载荷下的疲劳寿命估算

通过对联合收割机进行田间电测,获得了逐稿器曲轴的随机弯、扭载荷时间历程;通过载荷谱统计分析与处理,编制了多级疲劳寿命估算谱。分别用名义应力法和局部应力应变法估算曲轴的疲劳寿命,并进行了模拟疲劳试验验证。试验结果表明:名义应力法较局部应力应变法对载荷变化敏感;当实际结构所受载荷接近材料屈服极限时,两种方法估算结果相近。     

曲轴圆角应力的影响因素

利用有限元分析的方法,详细讨论了单缸柴油机曲轴的曲柄形状对曲轴最危险截面应力的影响,通过多种设计方案的计算比较,使曲柄圆角处的应力峰值下降11.25%。其中,一种设计方案已用于S1115X120单缸柴油机,并在大批生产中得到验证,证明该方案是行之有效的。     

基于ANSYS的BN492发动机曲轴有限元分析

曲轴是发动机中最重要零件之一。理论和实践表明,曲轴的破坏形式主要是弯曲疲劳和扭转破坏,曲轴内产生交变的弯曲和扭转应力,可能引起曲轴疲劳失效。本文以BN492曲轴为例,对曲轴单拐模型进行了应力和位移静力分析,确定危险点位置,并对曲轴的弯曲疲劳强度进行了校核。最后对整个曲轴模型进行前12阶自由模态分析,得出曲轴的固有频率和振型,为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。     

CAP1400核主泵叶轮动应力计算及疲劳寿命预测

为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应疲劳载荷开展研究.利用雨流计数法对叶片危险部位的载荷数据进行统计分析,进一步结合Palmgren-Miner理论对核主泵叶轮的最小疲劳寿命周期进行预测.研究结果表明：叶轮在旋转过程中承受周期性交变应力的作用;叶轮叶片进、出口边与前、后盖板交接处容易发生内部应力集中,最大应力出现在叶片出口边与前盖板交接处,为142.57 MPa;叶片各危险部位承受应力波峰和波谷的时间基本一致;叶轮产生的疲劳为应力疲劳,疲劳破坏首先发生在叶片进口边与后盖板交接处;计算得到叶轮的疲劳寿命为277.94 a.研究结果可为叶轮的动态强度优化和疲劳设计提供一定参考.     

齿轮弯曲疲劳寿命有限元计算方法研究

以材料弯曲疲劳特性为基础，采用有限元技术对齿轮的齿根应力进行分析，运用多轴疲劳设计准则对齿轮的疲劳寿命进行了计算。这一方法克服了传统的齿轮疲劳寿命计算中齿轮材料疲劳特性数据不足，应力计算不准的缺点。将计算结果与试验数据进行了对比分析，疲劳寿命计算值在试验值的0．3倍至3倍以内。     

柴油机曲轴有限元分析及结构优化设计

对一车用柴油机整体曲轴建立了符合实际情况的三维模型,采用有限元法对其进行了三维有限元分析,研究了整体曲轴的应力状态,并对其在交变载荷下的疲劳强度进行了校核。同时对曲轴结构参数,圆角形状优化和圆角应力分布等相关问题进行了探讨。最后对曲轴进行了模态分析。为柴油机曲轴的结构设计提供了有价值的理论依据。