基于非线性多体动力学和有限元法的柴油机曲轴动态强度分析

为更准确地分析曲轴在运行工况下的动力学响应特性,采用Pro/E 3D软件对CA4D32柴油机曲轴、轴承等部件进行三维实体有限元建模,并将模型导入非线性多体动力学分析软件AVL Excite,添加连接单元,建立轴系非线性多体动力学模型,计算了一个工作循环的主轴承载荷变化.将非线性多体动力学轴系位移量计算结果作为曲轴三维实体有限元精细模型的载荷边界条件,完成了一个循环曲轴动应力计算.结果表明,与刚性体的分析方法相比较,采用非线性多体动力学分析方法可获得更接近实际的有限元模型的载荷边界条件,提高了曲轴强度的计算精度.     

基于ANSYS Workbench的轮毂轴承刚性仿真分析

运用ANSYS Workbench有限元仿真工具建立了轮毂轴承的有限元仿真模型,对轮毂轴承整体刚性进行仿真分析。仿真结果表明,有限元模型在承受力矩载荷时产生的应力传递方向和应力形成区域与实际情况相符;轮毂轴承单元的整体倾角与载荷大小基本成线性关系。不同载荷的实验显示,轮毂轴承力矩倾角的仿真值和试验值之间的误差小于8%,验证了基于ANSYS Workbench的轮毂轴承刚性仿真分析的正确性。仿真分析数据可应用于轮毂轴承初期设计与优化阶段。     

沟曲率半径系数对风电轴承承载能力的影响

采用有限元分析方法,建立了风电偏航轴承的三维有限元仿真模型;应用典型的联合载荷和边界条件,对各种不同沟曲率半径系数的轴承模型进行静力学接触分析,得出了轴承承载过程中的接触应力、应变的相互关系.结果表明,内圈沟曲率半径系数为0.52,外圈沟曲率半径系数为0.53时的轴承承载能力最高;同时发现,轴承加载后的原始接触角增大,内圈和外圈在圆周方向上的最大等效应力与公称接触点不重合,而且载荷不同,接触点位置也不相同.研究结果为风电轴承设计提供了参考依据.     

基于多体动力学的船舶柴油机主轴承润滑特性

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时主轴承润滑特性,在ANSYS中建立曲轴、活塞、连杆等部件的有限元模型,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EX-CITE软件中,建立轴系非线性多体动力学模型.采用该模型对主轴承进行了一个循环的弹性动力学计算.结果表明,与刚体分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的轴承载荷的边界条件,提高了船舶柴油机主轴承润滑特性计算精度.     

四驱汽车分动器轴承力学特性分析与试验

针对四驱汽车传动系统分动器轴承载荷难以确定的问题,文章提出并推导了轴承力学特性分析公式。以某款四驱汽车分动器为例,构建了分动器各传动轴的空间力学模型,在此基础上推导出齿轮、轴承等部件的力学矩阵方程,从而求解出齿轮、轴承的各方向力学载荷;以90N·m输入工况为例,建立轴承有限元分析模型,运用推导出的力学载荷公式对其进行有限元分析与压力测试试验数值对比,得出轴承的有限元分析与试验应力误差为5.23%,验证了该公式的正确性;同时进行了极限工况下的轴承应力分析,研究成果为轴承在该类部件的设计提供了一定的依据。     

往复式冰箱压缩机曲轴动态特性与轴承润滑计算分析

提出一种往复式冰箱压缩机受动态载荷作用的悬臂曲轴动态特性及其主副滑动轴承油膜厚度的计算分析方法。采用压缩机汽缸内压力变化实测数据,考虑活塞、连杆与曲轴所受气体力和惯性力,建立了曲轴与电机转子横向位移与倾斜动力学方程;采用滑动轴承有限长油膜模型,并用有限元离散化方法数值逼近;观测了过负荷工况寿命试验后曲轴磨损情况,测量了曲轴圆度。对样机的计算分析结果表明:压缩机工作时,曲轴除转动与平移外,倾斜方位也在不断变化,但上部中心基本上在第一象限内,而下部在第三象限,转角为0°时曲轴倾斜最大;额定与过负荷工况下,曲轴与轴承孔上部会发生偏磨,而轴承与轴承孔下端过负荷工况会发生偏磨;增加曲轴直径,主副轴承最大偏心率都会减少,最小油膜厚度明显增加;转速增大会使主轴承油膜厚度减小,而副轴承油膜厚度增加。该结果可为节能环保冰箱压缩机的研发提供参考。     

深沟球轴承加速-恒速过程动态特性有限元分析

建立了深沟球轴承三维动力接触有限元模型,综合考虑轴承工作过程中各部件的变形以及实际受载形式,采用LSDYNA显式动力学求解器,计算了轴承在3种径向载荷作用下,加速-恒速工作过程的动力学响应.计算结果表明:轴承在加速阶段产生强烈的振动,并延续至恒速运行的初期,3种径向载荷作用下滚动体内等效应力均远高于轴承钢的屈服强度;随着恒速运行时间的增加,振动明显减弱,轴承进入稳定的工作状态,径向载荷越大,轴颈中心径向位移的振动范围越小,轴颈中心离开轴承轴线的平均距离越远;压应力与摩擦力的同时作用使得滚动体内平行于滚动方向的剪切应力呈非对称分布.     

曲轴的参数化有限元分析

建立有限元数学分析模型来分析曲轴的受力情况及主要损坏方式,模拟施加载荷及约束。利用有限元分析软件对曲轴进行参数化分析,分析曲轴所受的最大拉应力及最大剪应力、应力分布图,找到曲轴的易损坏点。建立了曲轴拉应力随尺寸变化方程,为曲轴的防护或改进提供了理论依据。     

连杆轴颈油膜对曲轴圆角应力影响初探

建立了理想油膜状态及无油膜状态两种情况下的曲轴有限元模型，并进行了对比性分析，得出曲轴润滑油膜对曲轴应力有一定影响的结论。     

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。     

基于ANSYS的微型往复空压机曲轴的静力分析

在建立往复压缩机曲轴连杆机构力学模型的基础上,利用传统动力学分析方法,研究了曲轴的受力情况。并用MATLAB计算得到曲轴工作循环过程中所受动载荷的变化规律。确定了其工作循环中的危险点。然后利用有限元法模拟危险工况处曲轴载荷的加载,得到曲轴的静强度和静刚度特性。并确定了其应力和变形状态。研究结果确保了零件的安全性和可靠性,并对曲轴的优化设计有较高的参考价值。     

基于ANSYS的曲轴圆角滚压有限元仿真分析

根据曲轴圆角滚压加工过程,采用ANSYS/Workbench仿真软件建立相应的有限元模型,通过改变滚压力和滚压圈数对比分析曲轴滚压后的应力和应变分布状况,为曲轴圆角滚压参数的设置提供参考.仿真结果表明,合理的滚压力可以有效地提高滚压后产生的残余压缩应力和应变,合理的滚压圈数可以在保证有效压缩应力和应变的情况下减少滚压圈数,提高加工效率.     

具有筒型结构的回转机械的应力特性分析

对磨机筒体上的作用载荷进行了分析,用有限元对筒体进行了静态应力分析和模态分析,得出了正常工作状态和启动状态时筒体、螺栓孔和人孔的应力分布及磨机筒体的前六阶振型,为磨机筒体及同类结构设计和工艺改进提供了理论依据     

过渡工况下汽车发动机汽缸盖温度的测试及分析

汽车发动机经常在非稳态的过渡工况下工作 ,即启动、暖机、突加和突减工况。本文对车用风冷发动机汽缸盖的非稳态温度进行了实测 ,分析了启动、突加和突减三种过渡工况下汽缸盖温度的变化规律。实测结果表明 :汽缸盖内、外表面的温度变化规律有很大差别 ,启动工况对热负荷可靠性影响最大。同时 ,实测结果也为汽缸盖温度场、热应力计算提供了真实可靠的边界条件     

压力平衡式三缸泥浆泵的流量不均度分析

对现有大功率三缸泥浆泵的结构进行了改进，增加了压力平衡式液力端，研制成一种压力平衡式三缸泥浆泵。这种泵不仅可以改善三缸泵活塞杆的应力状态，也可以改善曲轴的应力状态。文中用理论分析的方法证明，这种泵的流量曲线及流量不均度均与单作用式三缸泵相同；在缸数为３的倍数的单作用泵上，增加压力平衡式液力端，其流量曲线及流量不均度也与原型单作用泵相同。     

柴油机曲轴的随机应力分析

针对曲轴的结构形式和受力状况,在三维边界元的基础上,提出了三维随机边界元法的数学模型,编写了计算程序．考虑了材料物性和载荷的随机性,对曲轴的应力进行了统计分析,算例所得结果可靠,并为曲轴的改进设计提供了依据．     

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。     

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。     

往复式压缩机曲轴数字化分析与设计

为提高往复式压缩机的设计水平,利用VC++编程语言和Pro/E软件,开发了曲轴的数字化分析与设计系统.依据热力学与动力学原理,分析一个循环周期内曲轴的应力变化情况.根据危险截面几何尺寸、加工工艺、材料强度等参数的随机性,建立极限状态方程,分析疲劳强度可靠度及参数的灵敏度,使用VC实现数字化的分析过程;综合考虑各参数对可靠度的影响及控制的难易程度,确定设计数据(尺寸、工艺、材料等信息),使用Pro/E进行数字化设计.结果表明,结合可靠性理论与现代计算机技术的数字化研究系统,在工程实际中具有良好的应用前景.