基于有限元法的发动机曲轴静强度分析

针对某单缸发动机曲轴断裂问题,在CATIA里进行了三维实体建模,通过导入Hypermesh进行划分网格等前处理,利用MSC.Patran /Nastran对其进行有限元分析.结果表明:在使用球墨铸铁为材料的情况下,曲轴的疲劳强度安全系数未满足要求,从理论上验证了曲轴会发生断裂;将材料更换为40Cr的曲轴,其疲劳强度安全系数满足要求,理论上不会发生断裂,最后通过400 h发动机可靠性试验验证了仿真的正确性.     

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。     

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。     

压力平衡式三缸泥浆泵曲轴疲劳强度计算和分析

对压力平衡式三缸泥浆泵曲轴在四种运转工况下的疲劳强度进行了计算和分析．与现有三缸单作用泥浆泵曲轴的疲劳强度对比的结果表明，采用压力平衡式液力端方案，可明显改善曲轴的受力状况，大幅度提高曲轴的疲劳安全系数，从而延长其使用寿命，所得结果和结论可供对现有三缸单作用泥浆泵进行技术改造时参考．     

压力平衡式三缸泥浆泵曲轴疲劳强度计算和分析

对压力平衡式三缸泥浆泵曲轴在四种运转工况下的疲劳强度进行了计算和分析，与现有三缸单作用泥浆泵曲轴的疲劳强度对比的结果表明，采用压力平衡式液力端方案，可明显改善曲轴的受力状况，大幅度提高曲轴的疲劳安全系数，从而延长其使用寿命，所得结果和结论可供对现有三缸单作用泥浆泵进行技术改造时参考。     

柴油机曲轴疲劳强度的三维有限元分析

对X2105C-1柴油机的曲轴进行了三维疲劳强度分析,得到了曲轴应力-应变的分布情况,所得的应力分布规律与实际较为吻合,并进一步计算了曲轴在交变载荷下的安全系数,分析结果将为曲轴的进一步优化设计提供了理论依据.     

汽车曲轴圆角强化对残余应力和弯曲疲劳极限的影响

对ＬＲ６１００发动机曲轴采用圆角感应淬火工艺进行表面强化。研究了其对曲轴淬硬层，残余应力分布规律和弯曲疲劳强度的影响。采用此工艺，圆角处硬化层深度达１．５ｍｍ以上，残余压应力水平高且分布较姨，弯曲疲劳强度大于２７５４Ｎ．ｍ，比未圆角强化曲轴提高８５％以上。     

压缩机地脚螺栓失效分析

某化工厂聚丙烯车间一条压缩机地脚螺栓发生断裂,为查明断裂原因,作者对其进行了宏观检验、微观检验及断口分析,分析后发现该螺栓属于在交变应力下发生的疲劳断裂,同时螺栓内含有较多硅酸盐类夹杂物,降低了材料的疲劳强度,为螺栓断裂提供了条件。     

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。     

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。     

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。     

球墨铸铁曲轴圆角滚压强化试验研究

陕西汽车制造厂生产的延安250型越野车,载重5吨。该车6130×150柴油机曲轴采用球墨铸铁制造,安全系数偏低(约0.85～0.9左右),实际运转过程中有过断裂现象。面对这种情况,我校与陕汽协作,开展了球墨铸铁曲轴圆角滚压强化试验研究。曲轴是量大面广的基础零部件,提高其使用寿命和可靠性具有一定的普遍意义。6130×150球铁曲轴采用圆角滚压强化提高安全系数,既解决了当前曲轴生产关键,又为该柴油机进一步增压、提高马力,提供技术储备,支持了社会主义建设事业。     

基于Workbench防冲刺短节疲劳寿命分析

在井控作业中,高速、高压流体冲击防冲刺短节,产生脉动循环冲击载荷,易产生冲击疲劳.通过疲劳寿命理论计算得出防冲蚀短节满足疲劳强度要求.然后,根据材料的S-N曲线,通过ANSYS Workbench多物理场耦合分析平台完成对防冲刺短节流固耦合分析,得到作用于防冲刺短节的载荷谱.利用Ncode DsignLife疲劳分析方法对防冲刺短节进行疲劳寿命数值模拟,采用疲劳安全系数作为疲劳强度失效评价标准,得到防冲刺短节关键区域安全系数均大于1,满足其疲劳强度设计要求,且安全系数云图与应力云图分布位置相同,说明数模结果具有一定指导意义.     

某轮主机曲轴的断裂失效分析

从断口学和材料组织与性能相关的角度对某轮主机墨铸铁曲轴的断裂事故进行了分析，通过分析断口形貌特征推断出曲轴的断裂过程，根据组织结构和化学成分的观测结果，指出曲轴的含碳量严重不足引起的墨球形态畸变，球径粗大和缩松等组织缺陷是导致其过早疲劳断裂的内在原因。     

14.9级螺栓研制及在汽车发动机上的应用

以ADF1高强度螺栓钢为基础,对材料的性能、螺栓的关键制造工艺、螺栓的力学性能及拧紧特性进行了研究,开发出各种性能均满足使用要求的14．9级发动机缸盖螺栓,其抗拉强度为1．45～1．49GPa,疲劳强度比42CrMo钢制造的相同尺寸的12．9级螺栓提高47．7％,耐环境腐蚀和延迟断裂性能亦优于12．9级螺栓．研制的14．9级螺栓通过了发动机可靠性台架试验及小批量装机后的道路试验,表明其作为发动机关键螺栓在汽车上应用是可行的．     

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。     

型钢混凝土梁疲劳特性研究

为了深入了解型钢混凝土(SRC)梁的高周疲劳特性,在对其进行疲劳试验研究的基础上,从理论上分析了SRC梁疲劳发展的全过程,并基于疲劳破坏模式提出了表征SRC梁疲劳强度的参数,对疲劳强度进行了评估.研究表明:SRC梁首先在H型钢受拉翼缘处发生疲劳断裂,同时导致梁截面同侧的受拉纵筋屈服,随后受压区混凝土逐渐压酥剥落;通过对SRC梁截面承受的弯矩与其本身确定的几种弯矩的比较分析,阐释了SRC梁在疲劳发展全过程中的行为特征;以H型钢受拉翼缘应力幅作为表征SRC梁疲劳强度的参数,选用国内外钢结构疲劳设计S-N曲线对其疲劳强度进行了评估,建议可基于钢结构疲劳的设计方法来考虑SRC梁的疲劳设计.     

贝氏体球铁曲轴材料的研究

本文介绍了贝氏体球铁曲轴材料的研究情况,结果表明:贝氏体球铁曲轴疲劳强度高,耐磨性好,热处理工艺简便易行,易于推广。     

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。     

表面织构技术改善发动机曲轴轴承摩擦学性能

表面织构技术是通过在材料表面制备出具有一定排列规则的几何阵列的技术,通过表面织构技术改性的材料能够有效改善机械零件、微零件材料的摩擦学性能,现已越来越广泛地用于众多工程领域。近些年汽车发动机正向高功率、高速的方向发展,将表面织构技术应用于汽车发动机以改善曲轴轴承摩擦副的摩擦学性能,保证发动机在各种工况下也能够保持良好的性能起着重要作用。本文首先介绍了近年来表面织构技术在摩擦学领域的主要成果;之后从表面纹理形状、深度、面积占有率、排列方式等不同方面进行了分类综述;根据摩擦系数、磨损量体现材料表面织构改性后的减摩抗磨性能。为提升发动机的性能,使汽车发动机在恶劣条件下的使用寿命得到提高。最后对表面织构应用于汽车发动机曲轴的今后发展趋势进行了展望与预测。