某型柴油机连杆有限元计算及疲劳强度校核
基于 Abaqus 的某柴油机连杆疲劳强度分析

更 加全 面地 了解 连杆 的运动状 态
b a s e d o n v i r t u a l m a t e r i a l m e t h o d [ 3 .Ma c h i n e y r D e s i g n&
M a n u f a c t u r e , 2 0 1 2 , ( 8 ) : 1 4 8  ̄ 1 5 0 .
第 2期
张 明贺 等 : 基于 A b a q u s的某 柴 油 机 连 杆 疲 劳 强 度 分 析
连杆 较危 险 的部件 主要 集 中在 杆身 、大小 头过 渡 圆弧
处 以及 连杆小 头油孔 处 。最小 安全 系数 约为 1 . 5 .满足
L i J i n g mi n g ,Ma Ti a n b i n g .F i n i t e e l e me n t a n a l y s i s o f mo t o r
疲劳 强度 ,因此该连 杆满足设 计要求 。
c o n n e c t i n g r o d o f 4 8 5 q b a s e d o n A WE【 J ] . C o a l Mi n e Ma c h i n e y, r
2 0 1 0 , 3 3 ( 0 3 ) : 3 9  ̄ 4 1 .
Hu a n g K a i f a n g , J i n J i a n x i n . Re s e a r c h o n b o l t p r e l o a d s i mu l a t i o n
汽车发动机课程说明195柴油机连杆及连杆螺栓强度校核计算

交通与汽车工程学院课程设计说明书课程名称:汽车发动机设计课程设计课程代码:8205531题目: 195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算年级 / 专业 / 班:2008级/热能与动力工程( 汽车发动机 )/ 2班学生姓名: 陈磊学号:开题时间: 2011 年 6 月 27 日完成时间: 2011 年7 月 15 日课程设计成绩:学习态度及平技术水平与实质创新( 5)说明书(计算书、图纸、剖析总分时成绩( 30)能力( 20)报告)撰写质量( 45)(100)指导教师署名:年月日目录纲要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 1 前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3国内外内燃机研究状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3任与剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 2 柴油机工作程算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5已知条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 62.3 195 柴油机定工况工作程算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 63 杆⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9杆构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9杆资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 4 杆螺度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12杆螺的构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12杆螺的度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 5 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 致⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 附:195 柴油机定工况工作程算程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19摘要汽车已经在一般公众中获得普及,跟着汽车行业的不停发展,愈来愈多的新技术出现在汽车的心脏——发动机上边。
某柴油机连杆运行全过程疲劳分析

某柴油机连杆运行全过程疲劳分析
孙久洋;张洋洋;王厚权;高坤;陈海瑞;宫继儒
【期刊名称】《内燃机与动力装置》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】为解决某柴油发动机捣缸故障,通过连杆受力、疲劳试验及有限元仿真分析确定故障原因。
分析结果表明:连杆大头垂直于杆身方向受力主要由连杆自身惯
性力引起;疲劳试验仅能反映连杆最大拉伸载荷及压缩载荷下的受力情况,不能体现
其他时刻连杆受力情况;连杆定位齿形处疲劳安全因数最小,为1.05,确定连杆定位齿形处产生疲劳断裂,导致发动机出现捣缸故障。
对连杆加工工艺进行改进,将齿形定
位改为胀断定位,解决了定位齿形疲劳安全因数较低的问题,未出现发动机捣缸故障。
【总页数】6页(P85-89)
【作者】孙久洋;张洋洋;王厚权;高坤;陈海瑞;宫继儒
【作者单位】潍柴动力股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TK426
【相关文献】
1.某柴油机连杆疲劳强度分析
2.某六缸柴油机连杆疲劳强度分析
3.某船用低速柴油机连杆强度和疲劳有限元分析
4.基于多体动力学和有限元法的柴油机连杆疲劳分
析
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大功率柴油机连杆疲劳试验和数值模拟

大功率柴油机连杆疲劳试验和数值模拟
吴波;胡定云;王旭兰
【期刊名称】《计算机辅助工程》
【年(卷),期】2012(21)4
【摘要】对某型大功率柴油机连杆进行疲劳强度试验,观察连杆断口的微观形貌,分析连杆断裂的主要影响因素.试验结果表明:连杆杆身的残余压应力通常会使疲劳裂纹萌生在构件次表层,具有高平均应力水平的连杆小头对表层夹杂缺陷更加敏感.运用三维有限元数值计算方法和疲劳寿命预测理论,对连杆疲劳耐久性试验进行数值模拟.连杆疲劳试验与虚拟疲劳寿命预估结果的比较表明,基于材料S-N曲线的疲劳寿命预估方法在一定程度上能对疲劳试验中连杆破坏的薄弱部位和疲劳寿命进行模拟与预测.
【总页数】4页(P19-22)
【作者】吴波;胡定云;王旭兰
【作者单位】中国北方发动机研究所,河北廊坊065000;中国北方发动机研究所,河北廊坊065000;中国北方发动机研究所,河北廊坊065000
【正文语种】中文
【中图分类】TK423.3;TB115.1
【相关文献】
1.滚压技术在大功率柴油机连杆孔加工中的应用 [J], 白龙;罗雁萍;王彦峰;朱维民;罗红丽
2.柴油机连杆疲劳试验的数值模拟研究 [J], 吴波;侯岳;胡定云;谭建松
3.大功率柴油机活塞连杆组机械损失分析 [J], 张利敏;高峰;李京;张忠伟;刘玉婷;吴永兴
4.大功率柴油机连杆疲劳试验系统的应用与研究 [J], 杨震;王伟;郭勇;顾立海;于昭亮;王双龙
5.大功率柴油机连杆螺栓疲劳强度分析 [J], 卢耀辉;向鹏霖;谢宁;冯振
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
195柴油机连杆有限元分析

法进行 分 析 的 重要 步 骤 之 一 。在 进 行 有 限元 分 析
时, 应尽量按照实物来建立有限元分析模型, 但对结 构复 杂 的物体 , . 完全按 照实 物结 构来建 立计算 模型 、
进行 有 限元 分析 有 时会 变 得 非 常 困难 , 至 是 不 可 甚
能的, 因此 可进行 适 当的 简化 。
一
进行 网格划分、 加载和约束 的处理 、 计算分析。最 后, 根据计 算结果 对该 连杆 的疲 劳强度 进行 校核 , 并 总结 出连杆 在最 大 拉 、 载荷 位 置 时应 力 分 布 的一 压
般规 律 、
般来说 , 因模 型 带来 的误 差要 比有 限元计 算
方法 本身 的误 差 大得 多 。所 以 , 构 有 限元 计算 的 结 准确 性在很 大程 度上取 决 于计 算模 型 的准确性 。为 了较 准确地计 算 出连杆 的应 力情 况 , 文 的连杆 计 本 算模 型只对 连杆 大 头做 了简 化 处理 : 括 将 连杆 大 包 头看 成一个 整体 , 不考 虑连杆 螺栓 , 去掉 了连杆 大头
ZHAN o— z HOU Du e, Fa一
(hn ogG op D ny g 5 20 S edn ru , ogi 70 ) n2
Ab tac : r s n ,fn t lme ta ay i e h i u a e n pa ig a mo n r mp r n sr t Atp e e t i i ee n n lsstc n q e h sb e ly n r a d mo i o t t e e e a
Ke o d : o e t gRo ; F nt lme t a s e h i e yW r sC n c i d n i i E e n l i T n q ; AN Y e An y s c u S S; P / RO E
连杆动应力及疲劳寿命分析

连杆动应力及疲劳寿命分析陈起航;黄昌瑞;李振华;张颖【摘要】连杆在发动机中直接与活塞销、曲轴连杆轴颈相连接,它们之间通过弹性接触传递力.所以,活塞销、曲轴连杆轴颈决定了连杆的受力分布情况.采用有限元分析中的接触法对某型号发动机的连杆进行有限元分析,得出接触面之间的压力分布情况、连杆的应力分布情况及连杆变形情况,并对连杆的疲劳强度进行校核.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P45-48,67)【关键词】连杆;有限元接触分析;应力分布;疲劳强度【作者】陈起航;黄昌瑞;李振华;张颖【作者单位】华晨汽车工程研究院动力总成设计处,辽宁沈阳110141;华晨汽车工程研究院动力总成设计处,辽宁沈阳110141;华晨汽车工程研究院动力总成设计处,辽宁沈阳110141;华晨汽车工程研究院动力总成设计处,辽宁沈阳110141【正文语种】中文Abstract:Connecting rod was connected directly to the piston pin and the crank connecting rod journal in engine, which force was passed through elastic contact between them. So the condition of force distribution of the connecting rod was made by difference with the piston pin and the crankshaft connecting rod journal. The contact method in finite elementanalysis was used for a type of engine connecting rod, and then the condition of pressure distribution between the contact surface was gotten, as well as the stress distribution and the deformation situation of connecting rod. Then the fatigue strength of connecting rod was checked. Keywords:Connecting rod; Finite element contact analysis; Stress distribution; Fatigue strength发动机连杆组的功能是将作用在活塞上的气体压力传递给曲轴,并将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。
基于有限元法的柴油机连杆强度分析研究

在有限元分析时. 连杆体和连杆盖 、 连杆体和轴瓦 、 螺栓和连 杆盖 、 连杆体装配结合面和衬套装配结合面上有接触效应, 本模型
在 接 触 面上 建 立 面 一 接 触 单元 T G T 7 面 AR E 10和 C N A 14 传 O T C7,
42 最大拉 力工况计 算与结果 分析 .
连杆组产生的旋转惯性力载荷 。 按上面的方法把连杆大小端的力 施加到连杆大小端 内孔轴瓦 、 衬套的内表 面节点上 , 杆身的惯性
杆 的有限元静强度分析结果 中提取危险点的应力值 , 便可根据 文
O'1
在该工况下 , 连杆承受预紧工况载荷的同时, 还承受着活塞 献[ 5 1 中关于疲劳安全系数的计算公式进行计算。
为了进行切实有效 的计算 , 问题的物理特性 和建立合理的模 理解 触, 柔体一柔体 的接触。A S S N Y 支持三种接触方式 : 点一点 、 点一
面 、 面 面一 I 杆 组 的接 触 方 式 即为 面一 面 接 触 。 。连 每 种 接 触单 元 主要 关键 字设 定 :1接 触 算 法 。 对 面一 面 的 ()
图 2压 缩 工 况 连杆 受 力不 恿 I
连杆大小端受载荷 的大小和方向 ,在进行有限元分析时还
须将其按一定规律分布到大小头 内孔表面上。在分析时 , 将其简 化成沿 内孔轴向方向平均分布 ,沿内孔径 向 10范 围内按余弦 2。 规律分布。通过 A D 参数化语言编程 , PL 实现上述载荷 的参数化
3连杆 有 限元 分 析 模 型
研究 的连杆模型取 自某型柴油机 , 属于斜切 口连杆 。 分析时 有关参数的选取 , 如表 1 所示。 通过 C TA二次开发建立的连杆 AI 建模 系统 , 快速生成连杆 的三维模型。
某柴油机机体结构强度计算分析

2 0 1 3年 第 2期 第度计算分 析
胡 成, ,朱 小平 z ( 1 . 马勒技 术投 资( 中国 ) 有限公 司 , 上海 2 0 1 4 0 1 ; 2 . 上 海柴 油机 股 份有 限公 司 , 上海 2 0 0 4 3 8 )
设计 提供 参考 ,因此可 以极 大地 节省 产 品的开 发 时
间和 成本 。
以保证考查区域结果准确性并控制计算规模 。气缸 体和曲轴箱采用划分较细 的四面体二阶修正单元 , 缸套 、简化的缸盖 、缸盖螺栓 、主轴承螺栓 、主轴 瓦采 用六 面体 一阶 单元 。表 1中列 出 了计算 中各 部 件 的材料参数[ 2 ]( 该参数 只采用材料 的常用数值 , 不代表任何产 品的材料参数) ,图 1 所示为机体有
发动机机体在工作时承受拉 、压 、弯 、扭等不 同形式 的机 械 载荷 ,在发 动机 设计 朝着 轻 量化 方 向 发展和发动机性能要求不断提高的背景下 ,机体应 具 有 足够 的强度 和 刚度 。在产 品 开发设 计 阶段 ,对 于结构 是否 满 足强度 要求 的试 验 占据相 当长 的研发 时间 ,尤其 当试验结果不满足要求时 ,则需要反复 修 改结 构 和试 验 。利 用有 限元 软件 建立 机 体装 配模 型,为不同的装配体定义不同的材料参数 、划分网 格 、施加约束和载荷 , 通过计算机完成计算 ,并获 得满足收敛准则 的计算结果【 1 ] 。通过有限元计算结 果 和测 试 结果 的对 比 ,可 标定 C A E模 型 ,为 修 改
摘要 利用有限元软件对某柴油机机体结构进行计算分析 ,并通过疲劳软件计算 出结构的疲 劳安全 系数。通过有限元计算来模拟机体疲 劳试验 ,分析结构是否满足设计要 求,为设计提供参 考。
关键 词 :柴油机 曲轴箱 机体 有 限元计 算 疲劳 强度
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
( 3 ) 蠕 墨合 金 铸 铁 活 塞 环 成 本 低 、 加工工序短 、 耐磨性好 、 弹性 模 量 高 、 抗 弯 强 度 高有 良好 的发 展
前景 , 它将 成 为 能满 足活 塞环 技 术 、 环保 、 性能 的新
材料。
作者简介 : 刘津东( 1 9 5 6 一 ) , 男, 高级 工 程 师 , 石 家 庄 金 刚集 团 副总经理 , 研究方向 : 内燃 机 零 部 件 的研 究 开 发 。
设计与制造. 2 0 1 1 ( 9 ) : 2 3 ~ 2 7 [ 8 】 S h a b a n a A A . D y n a mi c s o f m u h i b o d y s y s t e m s( t h i r d e d i t i o n )
4 结论
本 文采 用 完 整 的连 杆 组 件 模 型进 行 了 连 杆 有 限元 分析 , 通 过 与试 验 数据 的对 比证 明 仿真 分 析 的 边 界 条件 及计 算 方 法是 可 行 的 。 最 后 从 疲 劳安 全 角 度对 连 杆进行 了强度校 核 。主要 得 出 以下 结论 : ( 1 ) 连杆 小头 油孔 存在 应力 集 中现象 , 与预 紧工 况下相 比. 拉 工况 下 油 孔处 应 力 增 加 . 压 工 况 下 油 孔 处 应力 降 低 , 但 应力 值 不 高 , 变 化 幅度 不 大 , 对 连
【 M ] . C a mb r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s , 2 0 0 5 . [ 9 ] He y e s P . T h e a s s e s s m e n t a n d u s e o f l i n e a r s t a i c F E s t r e s s
刘 津东 王 焕 平 : 蠕 墨合 金 铸 铁 活 塞 环 材 料研 发
7
( 2 ) 蠕 墨合 金 铸 铁 力 学 性 能 及 其 他 物理 性 能类 似 于多元 合 金 高强 度铸 铁 , 但 其 良好 的加工 性 能远
远优 于 多元 合 金 高强度 铸 铁 ; 并且 生产 多 ̄ 3 6
[ 7 ] 范 鑫等 . 基 于有 限元 法 的 柴 油 机 连杆 强 度 分 析 研究 [ J 】 . 机 械
f 2 ) 连杆 杆身 在压 工况 下应 力值 较高 , 特 别是 连
杆 杆 身 与大 小头 圆弧过 渡 处 , 造 成连 杆 杆 身 应力 幅 较大 。 因此要 从 疲 劳安 全 角度 对 连杆 的工 作 安全 性 进 行 考察 , 经 计 算 表 明连杆 的静 强度 及 疲 劳 强度 均 能满 足使用 要 求 。
强度 铸铁 时需 要 加入 多种 合金 铁,其 材料 成本 明显
高 于蠕 墨合 金 铸铁 成本 ; 蠕 墨 合金 铸 铁环 比高 合 金 铸 铁 环每 片成本 可 降低 1 5 %, 约1 元。
圈4
4 结 论
( 1 ) 用蠕 墨合金 铸铁 生产 活塞 环是可 行 的。
( 2 ] 生 产蠕 铁 技术 难 度较 大 , 制 取蠕 铁 的方 法 虽 然有 “ 干 扰法 ” 、 “ 弱球 化元 素法 ” 、 “ 喂丝 法 ” 、 “ S  ̄ n t e r
杆 安全 性影 响很 小 。连 杆盖 在连 杆螺栓 平 台处应 力
触, 通 过调 整 各 接触 间 的偏 移量 来 模 拟零 部件 间 的
间隙和 过盈 等计算 方 法是可 行 的。
参 考文献
[ 1 】 郑启福. 内燃 机 动 力 学 【 M] . 北京 . 国 防工 业 出版 社 . 1 9 9 1 [ 2 ] 丁家松. 连 杆 有 限元 计 算 边 界 条 件 研 究 f J ] . 柴油机. 2 0 1 0 ( 3 ) :
铸铁环。
c a s t 法” 等 多种 , 但 要 稳 定 生 产 高 蠕化 率 蠕 铁 环 , 还
是 有一 定难 度 。我们 通 过试 验 , 已初步 掌握 了生 产 蠕铁 的工艺 参 数 , 已批 量 生 产 出高蠕 化 率 的蠕 墨 合 金铸 铁活 塞环 。
3 加工、 成 本 分 析
较大 , 与 预 紧工 况 相 比 , 拉 工 况下 其应 力 降 低 , 压 工 况下应力增加 . 总体 来 看 其应 力 值 不 高 , 变 化 幅 度 不大 , 对连杆 安全 性影 响很 小 。
2 0 0 1 ( 6 ) : 1 2  ̄ 1 5 【 6 ] 程 峰. 2 1 0 8 柴 油 机 连 杆 的 三 维有 限元 分 析 [ J ] . 拖 拉 机 与 农 用
2 4~2 8
[ 3 】 赵少汴. 抗疲劳设计一方法与数据【 M】 . 北京. 机 械 工 业 出 版
社. 1 9 9 7
[ 4 ] 欧 贵宝 等 . 材料力学[ M】 . 哈 尔 滨. 哈 尔 滨工 程 大 学 . 2 0 0 3 [ 5 】 邓兆祥等. N 4 8 5 柴油机连杆静强度有 限元分析[ J ] . 内燃 机 .
通过 以上 图3 和 图4 可看出 . 经 此 工艺 生 产 的蠕 墨 合 金 铸 铁 活 塞 环 ,所 测 的环 弹性 模 量 都 稳 定 在 1 2 5 0 0 0 N / m m 之上 : 抗 弯 强度 都 稳定 在 1 1 0 0 N / mm 以
上, 弹 性模 量 、 抗 弯强 度 都 接 近 于球 铁 环 , 优 于合 金
( 1 ) 由于蠕 墨 合 金铸 铁 环石 墨形 态 的特点 , 其 耐 磨性 优 于 球铁 环 , 环 体加 工 完 毕表 面 氮 化 而不 用 进 行镀 铬 处理 : 这样 在 机加 工 过程 中蠕 墨合 金 铸 铁 比 镀铬 球 铁 环可 减 少 1 6 道 工 序加 工 , 极 大 的提 高 了 劳 动 效 率 并 且 解 决 了机 加 工 掉 铬废 品率 高这 一 顽 固 问题 。经分 析计 算每 片蠕 墨合 金铸铁 环 比镀铬 球 铁 环成 本 降低3 0 %, 约2 元。