本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)曲軸強(qiáng)度計(jì)算，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的零件之一。曲軸的疲勞失效及斷裂將引起其它零件隨之損壞,甚至造成安全事故,特別是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和可靠性要求的提高,其強(qiáng)度問(wèn)題變得更加重要。然而,對(duì)曲軸的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是一件困難的事。尋找一種實(shí)用性強(qiáng)、精度可靠的曲軸強(qiáng)度考核方法,對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。本文以WD615型柴油機(jī)曲軸為主要研究對(duì)象,引入現(xiàn)代動(dòng)力學(xué)仿真及有限元法對(duì)曲軸常規(guī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改良,結(jié)合有限元法與非線性多體動(dòng)力學(xué)仿真求取曲軸的動(dòng)態(tài)應(yīng)力,進(jìn)而進(jìn)行疲勞計(jì)算,并通過(guò)彎曲疲勞試驗(yàn)考察曲軸的實(shí)際強(qiáng)度。 本文所做的主要工作內(nèi)容可概括為以下幾點(diǎn): 1.利用動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS對(duì)曲軸系統(tǒng)進(jìn)行多剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真,為曲軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供較為準(zhǔn)確的載荷邊界。比較分析認(rèn)為,在計(jì)算活塞加速度、活塞側(cè)擊力、曲柄銷載荷時(shí),應(yīng)用傳統(tǒng)算法具有快速、簡(jiǎn)易可信的優(yōu)點(diǎn);但當(dāng)需要計(jì)算主軸承載荷時(shí),現(xiàn)代的仿真計(jì)算方法在操作上就更簡(jiǎn)單,且精度高,并且可以為整個(gè)軸系動(dòng)力學(xué)分析提供豐富、全面的仿真數(shù)據(jù)。 2.在分析比較多種常規(guī)曲軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,提出改進(jìn)方法,運(yùn)用實(shí)體建模軟件計(jì)算截面模量,有限元法計(jì)算應(yīng)力分布狀況,可較為準(zhǔn)確求取圓角的應(yīng)力集中系數(shù)。通過(guò)曲軸靜態(tài)應(yīng)力試驗(yàn)驗(yàn)證有限元計(jì)算模型,研究應(yīng)力計(jì)算精度對(duì)網(wǎng)格的依耐性;同時(shí)闡明了重力和離心力在曲軸靜應(yīng)力分析中是可以忽略不計(jì)的。對(duì)WD615型柴油機(jī)曲軸進(jìn)行疲勞計(jì)算,證明了改進(jìn)方法的正確性。 3.結(jié)合有限元法和非線性多體動(dòng)力學(xué)軟件EXCITE對(duì)軸系總成進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究,考慮彎曲、扭轉(zhuǎn)的耦合作用,求取曲軸在整個(gè)工作循環(huán)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力,并運(yùn)用疲勞分析軟件分析其疲勞強(qiáng)度。比較分析說(shuō)明在進(jìn)行曲軸詳細(xì)設(shè)計(jì)或?qū)S承潤(rùn)滑及強(qiáng)度考核時(shí)不能忽略曲軸的柔性作用。闡述了基于動(dòng)態(tài)應(yīng)力的疲勞強(qiáng)度分析比常規(guī)疲勞強(qiáng)度分析更具說(shuō)服力。 4.在諧振式彎曲疲勞試驗(yàn)臺(tái)上,利用疲勞極限統(tǒng)計(jì)分析法對(duì)本文研究的曲軸進(jìn)行疲勞試驗(yàn),從試驗(yàn)研究的角度考核曲軸的疲勞強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】：曲軸 強(qiáng)度 有限元 動(dòng)力學(xué)仿真 彎曲疲勞試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK403
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 主要符號(hào)表9-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 內(nèi)燃機(jī)曲軸強(qiáng)度概述及研究意義10-14
• 1.1.1 疲勞強(qiáng)度問(wèn)題概述10-12
• 1.1.2 曲軸強(qiáng)度研究的內(nèi)容及方法12-14
• 1.1.3 曲軸強(qiáng)度研究面臨的主要問(wèn)題14
• 1.2 曲軸強(qiáng)度計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 截?cái)嗪?jiǎn)支梁法15-16
• 1.2.2 連續(xù)梁法16
• 1.2.3 有限元法16-17
• 1.3 曲軸強(qiáng)度的評(píng)價(jià)方法17
• 1.4 課題研究目的和主要內(nèi)容17-20
• 第二章 軸系動(dòng)力學(xué)仿真分析20-40
• 2.1 概述20-22
• 2.2 ADAMS軟件算法介紹22-28
• 2.2.1 ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)分析22-23
• 2.2.2 ADAMS動(dòng)力學(xué)分析23-27
• 2.2.3 ADAMS靜力學(xué)及線性化分析27-28
• 2.3 曲軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立28-30
• 2.3.1 建立模板文件28-29
• 2.3.2 建立子系統(tǒng)29-30
• 2.3.3 建立裝配30
• 2.4 曲軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果分析30-39
• 2.4.1 減振器參數(shù)調(diào)試31-32
• 2.4.2 活塞加速度比較分析32-35
• 2.4.3 活塞側(cè)擊力比較分析35-36
• 2.4.4 曲柄銷載荷比較分析36
• 2.4.5 主軸承載荷分析36-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 曲軸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)40-64
• 3.1 概述40-41
• 3.2 曲軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法比較41-46
• 3.2.1 計(jì)算原理及相關(guān)假定41-42
• 3.2.2 名義應(yīng)力計(jì)算42-43
• 3.2.3 應(yīng)力集中系數(shù)與工作應(yīng)力計(jì)算43-44
• 3.2.4 當(dāng)量應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算44-46
• 3.3 基于有限元法的曲軸應(yīng)力計(jì)算46-56
• 3.3.1 有限元方法簡(jiǎn)述47-48
• 3.3.2 建立分析模型48-53
• 3.3.3 網(wǎng)格依賴性研究53-55
• 3.3.4 試驗(yàn)驗(yàn)證55-56
• 3.4 基于有限元法的曲軸強(qiáng)度計(jì)算56-62
• 3.4.1 計(jì)算原理57-58
• 3.4.2 名義應(yīng)力計(jì)算58-59
• 3.4.3 應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算59-60
• 3.4.4 疲勞強(qiáng)度評(píng)價(jià)60-62
• 3.5 本章小結(jié)62-64
• 第四章 基于非線性動(dòng)力學(xué)的曲軸動(dòng)態(tài)應(yīng)力及疲勞計(jì)算64-82
• 4.1 概述64-66
• 4.2 軸系非線性動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立66-73
• 4.2.1 建立有限元模型66-67
• 4.2.2 模態(tài)壓縮與數(shù)據(jù)提取67-69
• 4.2.3 定義連接體屬性69-72
• 4.2.4 確定仿真模型總體參數(shù)72-73
• 4.3 非線性動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果分析73-76
• 4.3.1 柔性體對(duì)曲柄銷載荷的影響73-74
• 4.3.2 柔性體對(duì)主軸承載荷的影響74-76
• 4.3.3 柔性體主軸承油膜曲線76
• 4.4 曲軸動(dòng)態(tài)應(yīng)力計(jì)算76-79
• 4.5 曲軸疲勞強(qiáng)度計(jì)算79-81
• 4.6 本章小結(jié)81-82
• 第五章 曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)研究82-94
• 5.1 試驗(yàn)方法概述82-84
• 5.1.1 成組試驗(yàn)法82-83
• 5.1.2 配對(duì)升降法83
• 5.1.3 疲勞極限統(tǒng)計(jì)分析法83-84
• 5.2 試驗(yàn)介紹與誤差分析84-87
• 5.2.1 試驗(yàn)設(shè)備及應(yīng)變片84-85
• 5.2.2 諧振加載的原理85-86
• 5.2.3 載荷標(biāo)定86
• 5.2.4 系統(tǒng)誤差分析86-87
• 5.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理87-93
• 5.3.1 失效數(shù)據(jù)的中位秩估計(jì)87-88
• 5.3.2 統(tǒng)計(jì)線性回歸88-90
• 5.3.3 概率統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)90-91
• 5.3.4 最小樣本量考核91
• 5.3.5 極限承載彎矩?cái)?shù)據(jù)91-93
• 5.4 安全系數(shù)計(jì)算93
• 5.5 本章小結(jié)93-94
• 第六章 全文總結(jié)與展望94-96
• 6.1 全文總結(jié)94-95
• 6.2 工作展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-102
• 致謝102-103
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表103

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 鄧召文;陳濤;;基于ANSYS的BN492發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸有限元分析[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2010年08期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 閆立君;4G93發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 陳建文;發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸CAD軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)管理研究[D];中北大學(xué);2012年

3 柴啟寅;中速柴油機(jī)曲軸和缸套有限元分析與試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

4 王慶來(lái);柴油機(jī)曲軸軸承潤(rùn)滑狀態(tài)及動(dòng)態(tài)強(qiáng)度計(jì)算研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

5 黃以兵;16V170柴油機(jī)曲軸研制與有限元分析[D];山東理工大學(xué);2012年

6 李會(huì);考慮表面處理影響的曲軸強(qiáng)度研究[D];大連交通大學(xué);2012年

7 李波;4V75柴油機(jī)曲軸系設(shè)計(jì)及CAE分析[D];湖南大學(xué);2012年

8 汪自穩(wěn);船用舷外機(jī)兩拐曲軸動(dòng)力學(xué)仿真與可靠性研究[D];安徽工程大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)曲軸強(qiáng)度計(jì)算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：392809