柴油机曲轴应力状态的计算与分析

本文以６１８０柴油机整个曲轴作为有限元计算模型,将曲轴离散为三维２１节点和１６节点单元及边界元,通过适当选取受力条件与约束条件,在大型机上完成了曲轴的有限元强度计算。本文还采用电测法对该曲轴应力状态进行了测量。计算结果与实验结果吻合较好。     

柴油机曲轴系多体动力学仿真分析

基于虚拟样机技术,结合有限元法(FEM)和多体系统仿真(MSS)方法,对柴油机曲轴系进行多体动力学仿真分析。首先建立了包括曲轴柔性体以及活塞连杆组等刚性体在内的三维实体曲轴系多体动力学模型,通过进行曲轴系统在发动机真实工况下的柔性多体动力学仿真计算,得到柴油机主轴承载荷和活塞侧推力等数据。研究结果表明,柔性多体动力学仿真分析结果与实际情况基本相符,可以很好的描述曲轴系动力学特性,从而为内燃机整机振动、噪声分析提供可靠的边界条件。     

金属塑性成形的三维刚塑性有限元模拟技术研究

本文对三维刚塑性有限元模拟理论及有关技术问题进行了系统的研究,针对模拟过程中的模具型腔曲面几何描述,动态接触边界处理等关键技术提出了有效的算法,开发了相应的三维模拟软件。并以球冲头压缩方坯和曲轴成形为例进行了模拟,计算结果表明所提出的算法和软件系统是可行的。     

960KW钻井泵曲轴有限元分析

通过三维软件Pro/e建立了钻井泵曲轴的三维模型,并对该三维模型进行了有限元建模。对曲轴进行了静态分析和模态分析,获得了曲轴的特征频率和相应的振型。计算结果为曲轴的结构优化和轻量化提供理论依据。     

复杂汽车锻件多工位成形的CAE分析

对利用三维刚塑性／刚粘塑性有限元分析复杂零件多工位体积成形的技术难点：三维速度奇异点的处理;三维模具几何信息的有效、精确、全面化描述;多工位成形时的信息传递;自由锻成形中特殊工艺三维有限元仿真的工步分解等进行了研究和解决．利用自行开发的三维体积成形仿真系统Ｆｏｒｍｉｎｇ３实现了对实际生产中未经简化的曲轴多工位成形过程的ＣＡＥ分析．从分析结果得到了曲轴多工位成形的金属流动规律,对合理制定其成形工艺作出了建议．     

多缸机曲轴强度研究中的三维有限元法

针对用三维有限元法对多缸机曲轴进行强度计算时很难确定其边界条件的情况，以截断法、连续梁法计算所得结果，用多种模型及边界条件进行计算比较，对三维有限元法在曲轴强度计算中的有效应用进行了探讨．     

内燃机曲轴动态特性有限元分析及试验验证

曲轴作为内燃机设备中的关键零部件,对系统动态特性的影响至关重要．为此,以X6170ZC型柴油机曲轴为对象,利用有限元方法对其动态特性进行深入研究．首先研究系统固有频率、阻尼比和振型等动态特性参数的辨识方法;然后利用Pro／E创建曲轴的三维实体模型,并用有限元软件对该曲轴模型的模态参数进行计算;最后,用模态测试的方法验证了上述方法的有效性．结果表明,该有限元模型在一定频率范围内能够较好地表征物理模型的动态特性．     

三维边界元法在曲轴结构形状优化中的应用

本文推导了三维边界元表面应力导数和重量导数计算公式,采用作者研制的基于边界元法的三维结构形状优化设计程序,完成了492Q发动机曲轴的形状优化设计,从而把三维形状优化引入到内燃机零件设计中。在计算中采用5个设计变量,允许整个曲柄臂在三维空间上变化,使用一个有效的简化模型,采用约束变尺度优化方法,仅用7次迭代就得到最优解。以原曲柄臂的最大应力、变形水平作为约束条件,使曲柄臂的重量减轻17.2％,取得较显著的优化效果。     

船用6160A型柴油机曲轴断裂强度分析和实验

根据线弹性断裂力学和光弹性实验方法,对6160A型柴油机曲轴（球墨铸铁QT60－2）的三维应力状态、断裂力学参数进行了分析和实验研究,以预报带裂纹曲轴安全可靠性和寿命,为船舶检验周期提供新的理论和实验依据．     

基于ANSYS的柴油机曲轴有限元分析

本课题针对某四缸直列柴油机进行有限元静强度分析。曲轴采用三维建模软件PRO/E对柴油机曲轴进行了符合实际情况的三维建模。曲轴模型通过数据接口导入ANSYS,在ANSYS中对曲轴模型进行有限元网格划分。对曲轴进行静强度分析,研究了单个曲拐的变形和应力状态,检验了曲轴在实际工况下的强度及安全系数。为柴油机改进设计提供了有价值的理论依据。     

YT1115型柴油机曲轴疲劳强度分析

介绍了利用I DEAS软件的Simulation功能对YT1115柴油机曲轴进行有限元计算。在确定计算模型时 ,对曲轴尺寸参数和形状参数没有进行简化 ,而是采用整根曲轴的三维实体模型 ,共划分 4133个节点 ,1786 7个单元。并同时计算其疲劳安全系数。针对YT1115柴油机曲轴疲劳安全系数偏低 ,提出了改进意见。     

大型除灰泵曲轴强度和刚度的三维有限元计算

本文针对大型除灰泵曲轴断裂问题,在优化计算确定的合理工况下,利用三维有限元方法,通过计算机对除灰泵曲轴的静强度和刚度以及疲劳强度进行了计算。其结果和实际相吻合,证明了计算的正确性。通过计算分析,提出了解决除灰泵曲轴断裂问题的措施。     

柴油机曲轴淬火温度场模拟计算及淬硬层深度预测

利用ANSYS有限元分析软件,采用三维非线性有限元方法对柴油机曲轴中频淬火瞬态温度场进行了模拟计算;利用临界冷却速度为判据预测了曲轴的淬硬层深度,计算结果与实测结果吻合较好.     

6BT高强度球铁曲轴试验与计算研究

将试验和有限元计算相结合，分析比较了东风康明斯6BT发动机由三种不同球铁型号材质所加工出的6BT曲轴的疲劳强度及安全系数，探讨不同的材质、不同的加工方法及强化工艺对6BT球铁曲轴性能的影响，为选择合适的球铁材料及提高6BT球铁曲轴的机械性能提供了依据。     

基于SolidWorks的剪切机曲轴强度分析

曲轴强度分析是剪切机设计的一个关键环节,直接决定了剪切机工作性能.针对传统曲轴校核经验算法计算过程繁琐,存在着大量的假设,与实际曲轴工作条件相比存在较大误差问题,为了符合实际情况的曲轴校核,增强剪切机的可靠性,处理曲轴几何形状、边界条件、作用载荷等影响因素,对曲轴进行了基于SolidWorks三维实体建模,对整根曲轴采取了有限元法计算曲轴的应力,并对曲轴强度进行了校核.得出结论,曲轴所受的实际最大应力并非在曲轴与连轩接触面的中间处,而是在齿轮与轴结合面的轴间处.     

中厚板理论的适用范围和精确程度的研究

利用Reissner中厚板理论边界元、Mindlin中厚板理论有限元和三维弹性力学有限元分析了各种厚跨比的板的位移和应力,以确定利用三维理论、中厚板理论和薄板理论分析板时厚跨比的适用范围以及精确程度,为分析板时选择采用薄板理论、中厚板理论还是三维理论提供理论依据;同时也验证了采用缩减积分的Mindlin中厚板理论有限元法缓解了剪切锁死现象.     

利用漂移Brown族的概率算法

在一般区域上,所得三维Dirichlet问题的解不精确,因此,需要考虑它的数值解.作者在概率论的基础上提出了一种新的有效的求数值解的概率算法.其步骤是首先,从随机分析的理论出发,将Dirichlet问题的解表示为漂移Brown族在区域边界上的首中时和首中位置的函数的期望,这样,就将三维问题转化为边界上的二维问题;然后,通过对区域边界作有限元剖分,使问题离散化;最后,构作辅助球,利用已知的漂移Brown族在球面上的首中时和首中位置的分布,以及漂移Brown族对停时的强马氏性,得到一般区域上的一类Dirichlet问题的数值解.应用结果表明,此概率算法具有计算量较小、精度较高的特点,适宜于更一般区域的三维Dirichlet问题求解.