發(fā)動機氣缸蓋是較易發(fā)生疲勞破壞的發(fā)動機零件之一,其機械疲勞強度與螺栓預緊力之間存在關系。利用Solidworks建立氣缸的簡化模型,導入Workbench中進行靜力學分析:在Workbench中建立兩個不同的載荷環(huán)境,利用組合求解功能對螺栓預緊力和氣缸蓋受到氣缸內氣體的最高爆發(fā)壓力進行線性組合,完成非比例載荷的疲勞壽命計算,得到不同螺栓預緊力下的氣缸蓋疲勞壽命曲線,由此獲知螺栓預緊力和氣缸蓋疲勞壽命之間的關系,這為合理選擇螺栓預緊力提供了依據(jù)。 

【文章來源】：唐山學院學報. 2020,33(03)

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【部分圖文】：

氣缸模型

采用六面體網格劃分方法對氣缸進行劃分,缸體控制網格體大小為3 mm,其余控制網格體大小為2 mm。建立的有限元模型共有321 620個節(jié)點,86 114個單元,網格單元質量較好,能夠比較精確地進行計算。圖2為氣缸的有限元模型。1.3 載荷及邊界條件的確定

氣缸載荷及邊界條件如圖3所示。對缸體底面添加固定支撐,根據(jù)式(1)的計算結果,氣缸蓋底部添加力為44 509.5 N,方向為X軸正向,在6個螺栓的光面添加螺栓預緊力。氣缸蓋受到兩種載荷作用,其中螺栓預緊力恒定不變,氣缸內氣體壓力則是循環(huán)交替變化的。因此在分析疲勞壽命時,需要采用非比例載荷進行分析,其基本思想是建立兩個不同的載荷環(huán)境代替單一的載荷環(huán)境來進行疲勞壽命分析。其中載荷環(huán)境一為恒定不變的螺栓預緊力,載荷環(huán)境二為氣缸蓋受到氣缸內氣體的最高爆發(fā)壓力。在計算時分別將兩種載荷環(huán)境下的靜力學計算結果算出,利用Solution Combination對兩種載荷環(huán)境進行線性組合,為Solution Combination添加“Fatigue Tool”,載荷類型選擇“Non-Proportional”,設置疲勞強度因子為0.8,計算理論選擇“Goodman”。最后進行非比例載荷的疲勞壽命計算。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]重型柴油機氣缸蓋結構強度及疲勞壽命的計算分析[D]. 胡學武.華中科技大學 2013



本文編號：3528038