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。     

基于ANSYS的轻型175F柴油机曲轴有限元仿真分析

文中主要围绕175F曲轴的有限元分析及其改进设计展开,根据原有曲轴的有限元分析结果,以减小连杆轴径尺寸为主要改进方法,对原有的曲轴进行改进设计,从而达到减少材料和节约生产成本的目的。研究结果表明:改进前曲轴受最大压应力和最大拉应力分别为164.55MPa和26MPa,改进后的最大压应力和最大拉应力分别为269.06MPa和43.83MPa;改进后曲轴的应力增加了,但仍远小于曲轴的屈服强度355MPa,而且改进后的曲轴的转动惯量得到改善,对提高175F柴油机曲轴的寿命和可靠性、提高设计质量、降低设计费用以及缩短开发周期,具有较好的工程实际意义。     

基于DOE设计的曲轴结构优化

曲轴是发动机中的重要零件,将活塞的往复运动转换为旋转运动.曲轴强度直接影响发动机的可靠性及使用寿命,而结构参数直接影响曲轴强度.在同一边界条件下,研究7个曲轴结构参数单因素变化对曲轴强度的影响;通过部分因子试验确定影响曲轴强度的主效应参数;利用响应面设计研究主效应因素多参数变化对曲轴强度的影响.结果表明:平衡重大端半径、连杆轴颈长度、平衡重厚度、主轴颈圆角4个参数是影响曲轴强度的主效应因子;应用响应面法优化设计曲轴强度,优化后曲轴应力最小值为86.592 MPa,较原模型减少31.3%.     

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.     

采用多体动力学的压缩机曲轴结构优化

以小型活塞式压缩机为研究对象,提出了降低曲轴系统扭振幅值、提高曲轴强度、轻量化曲轴的优化设计方法。在考虑电机转动惯量影响的同时建立了曲轴系统多体动力学模型,利用正交试验方法从多个设计参数中筛选出影响曲轴系统扭振和强度性能的显著因子,并在显著因子和曲轴系统一个周期内的最大扭转角、峰值应力及质量下拟合了二阶响应面模型,采用非劣排序遗传算法(NSGA-II)对二阶响应面拟合模型进行了优化。通过对某W型活塞式压缩机平衡重过渡圆角半径、曲轴偏心距和曲柄厚度进行优化显示,压缩机曲轴质量、自由端扭转角、峰值应力与初始值相比分别下降了11.31%、22.9%、25.10%,表明优化后曲轴系统的扭振幅值下降,质量减轻,强度提升。研究结果可为优化压缩机设计、提高曲轴的性能提供参考。     

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．     

基于反求工程的压缩机曲轴的创新设计

文中采用反求工程对压缩机曲轴进行分析,解决了压缩机曲轴的动平衡问题,具有一定的理论意义和重要的实用价值.     

利用ANSYS软件对曲轴的受力进行分析

采用ANSYS软件有限单元法,对云南内燃机厂生产的4100汽油机的曲轴进行有限元分析,在分析过程中通过建立模型、选取合适的单元及网格划分,对曲轴进行了静强度、刚度和疲劳强度的分析,为汽油机曲轴设计提供了理论依据。     

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。     

基于虚拟样机的曲轴系统力学特性研究

以某四缸四冲程柴油机为例,建立了曲轴系统的真实实体模型和虚拟样机模型,通过对样机进行仿真,得到曲轴系统的速度、加速度、位移以及运动副约束反力等参数;利用仿真载荷参数进行曲轴的有限元静力学、模态和谐响应计算,根据计算结果对曲轴的强度和动力特性进行分析.分析表明,现有曲轴满足力学特性要求.     

ZW型液化石油气压缩机曲轴仿真分析与设计

曲轴是活塞式压缩机的关键零部件之一,对压缩机曲轴的疲劳强度进行准确的分析可以极大地提高压缩机的运行可靠性。以ZW-0.8/10-16风冷立式双缸单作用液化石油气压缩机为例,首先利用Solidworks软件建立了曲轴的三维模型,接着通过对压缩机曲轴的有限元分析,得到了曲轴疲劳破坏的危险点。最后利用ANSYS软件建立优化模型并对优化后的曲轴强度进行了验证。结果表明,有限元法可以较准确地对曲轴进行疲劳分析,进而对曲轴的设计和改进提供理论依据。     

244FM汽油机组合式曲轴的受力特点及强度校核方法

阐述了组合式曲轴的受力特点、计算工况的选取及强度校核的方法，并运用这一方法对244FM汽油机的组合式曲轴进行了实例验算．结果表明该曲轴的弯曲应力更甚于扭转应力，其强度及刚度是足够的，并且其旋转质量部分地起到了飞轮的储能调速作用．     

曲轴模型的构建及滚压强度分析

为确定圆角滚压提高曲轴疲劳强度和综合机械性能的情况,从曲轴圆角滚压强化原因、工艺过程、滚压变形影响因素等方面,构建了Q485曲轴模型,提出了一种基于ANSYS的曲轴滚压强度分析方法,在材料疲劳破坏特性的理论基础上,对曲轴的圆角滚压进行理论分析,得出曲轴在静态载荷及滚压条件下的受力云图及变形。     

大型除灰泵曲轴强度和刚度计算工况的优化确定

本文针对大型除灰泵曲轴断裂问题,采用最优化方法确定了除灰泵曲轴静强度和刚度以及疲劳强度计算的工况。通过建立目标函数σ_i=f(x,θ)和σ=F(x,θmax,θmin),经优化计算得出了三曲拐二支点曲轴强度和刚度计算的合理工况,以及三曲拐二支点曲轴的受力特性曲线。在所确定工况下,应用有限元法对所研究除灰泵曲轴进行强度和刚度分析的结果和现场使用情况完全吻合,证明了计算的正确性和所确定强度及刚度计算工况的合理性。     

柴油机曲轴静强度有限元分析与优化

为分析某六缸柴油机曲轴的安全可靠性,建立曲轴三维模型,使用有限元法分析其静强度下应力分布,并依据分析结果进行设计优化。首先,使用HyperMesh建立曲轴网格模型,然后使用Abaqus计算曲轴静强度应力云图,并对应力最大处安全系数进行校核。结果表明:连杆轴颈圆角处疲劳安全系数不符合要求,易产生疲劳破坏。在分析结果的基础上,以保证曲轴应力安全为目标,以曲轴质量为约束,通过分析有限元数据,分别得到轴颈直径与安全系数和质量之间的拟合公式,获得满足目标和约束的最优轴颈直径。     

基于ANSYS的R175A柴油机曲轴应力分析

用ANSYS前处理建立曲轴三维实体模型、网格划分，划分结果译码成有限元计算需要的数据。计算曲轴受拉、压两种工况，经载荷和约束处理，应力结果由ANSYS求解器得到，利用已知应力对曲轴强度进行校核，校核结果和实际情况一致。     

大型全纤维曲轴TR镦锻装置失效分析

对大型全纤维曲轴TR镦锻装置中的模座进行了断裂失效分析,该装置在修改曲轴大法兰成形方式为全封闭成型后的第一次使用中,上、下模座均断裂.采用DEFORM一3D软件对该全纤维钢曲轴镦锻成形进行数值模拟,计算获得锻件成形力和模具充填效果.采用I-Dears软件对曲轴TR镦锻装置进行结构强度计算,获得了镦锻装置的应力和变形状态,分析了模座发生断裂失效的原因.计算结果表明,模座实际的断裂部位和裂纹方向与强度分析结果吻合.     

汽车发动机曲轴有限元分析及优化设计

以汽车发动机曲轴为研究对象,对其进行有限元分析及优化设计。首先利用CATIA软件对其进行参数化建模,然后结合ANSYS Workbench软件进行有限元分析。最后以减小曲轴的最大应变和最大应力为目标函数,利用Design Exploration中的基于响应面的多目标优化对曲轴进行优化设计。结果表明,通过有限元分析及优化设计,曲轴结构的最大变形量减小了7.18%,最大应力减少了27.04%。由此可知,优化设计后曲轴的静刚度和强度均有一定程度的增强,提高了曲轴结构的可靠性。     

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。     

曲轴RR法限制成形的模拟及模具结构优化

对于非椭圆截面曲臂的大型曲轴,其模具结构设计对曲轴成形后的形状尺寸精度影响极大。本文采用三维刚粘塑性软件TFORM3对12V240曲轴RR法限制成形工艺及模具结构进行了设计分析。提出了防止成形缺陷产生的新的模具结构方案,该方案通过改进模腔横截面形状设计和增加模具水平镦粗面的斜度来加强模具对毛坯塑性变形的约束,从而为曲轴RR法镦锻工艺及模具设计提供理论依据。