隨著發(fā)動機朝高轉速、高功率密度和高燃燒壓力的方向發(fā)展,其工作條件愈加苛刻,這對機體的疲勞可靠性也提出了更高的要求。疲勞模擬試驗作為機體疲勞可靠性的主要研究手段之一,已得到廣泛的應用。然而,在疲勞模擬試驗中不同的加載方式對機體的局部載荷及疲勞失效模式有不同的影響,在何種情況下使用何種加載方式,何種加載方式更佳,目前尚無統(tǒng)一的定論,尤其是對于V型發(fā)動機而言。本文以某V12船用柴油機為研究對象,基于仿真計算和模擬試驗相結合的方法,對比研究了四種模擬試驗加載方式對V型機體局部載荷和疲勞失效模式的影響。這四種加載方式分別是對缸加載方式、斜對缸加載方式Ⅰ、斜對缸加載方式Ⅱ以及四缸加載方式。在對比分析中除了加載氣缸和加載工裝的數(shù)量以及位置不一樣之外,其他條件如材料物性參數(shù)、載荷接觸等均保持一致,以便更好地開展加載方式的影響研究。由于試驗條件的限制,無法對這四種加載方式一一進行疲勞試驗,因此本文的研究思路為首先通過對缸加載方式機體疲勞模擬試驗和仿真計算相結合的方法,驗證對缸加載方式有限元模型的準確性,在此基礎上,利用仿真手段研究其他三種加載方式對機體局部載荷和疲勞失效模式的影響。具體工作如下:首先建立... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究進展
        1.2.1 發(fā)動機機體疲勞仿真分析研究現(xiàn)狀
        1.2.2 發(fā)動機機體疲勞模擬試驗研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內容
2 V型柴油機曲軸軸系動力學計算
    2.1 研究對象概述
    2.2 V型機曲柄連桿機構運動學及受力分析
    2.3 曲軸軸系動力學模型建立
        2.3.1 全局參數(shù)定義
        2.3.2 體單元的建立
        2.3.3 連接單元的建立
        2.3.4 載荷及工況設置
    2.4 動力學仿真結果及分析
    2.5 本章小結
3 對缸加載方式機體有限元分析
    3.1 有限元模型建立
        3.1.1 幾何處理及網格劃分
        3.1.2 材料物性參數(shù)
    3.2 載荷及邊界條件設置
        3.2.1 接觸對設置
        3.2.2 分析步設置
        3.2.3 螺栓預緊及軸瓦裝配載荷
        3.2.4 邊界條件及液壓載荷
    3.3 主軸承孔鏜孔工藝模擬
        3.3.1 機體主軸承孔變形修正
        3.3.2 修正與否對分析結果的影響
    3.4 有限元計算結果
        3.4.1 主軸承座部位應力分析
        3.4.2 油道及主軸承螺栓孔部位應力分析
        3.4.3 橫隔板部位應力分析
    3.5 疲勞分析
        3.5.1 主軸承座部位疲勞分析
        3.5.2 油道及主軸承螺栓孔部位疲勞分析
        3.5.3 橫隔板部位疲勞分析
    3.6 本章小結
4 對缸加載方式機體疲勞模擬試驗及驗證
    4.1 機體疲勞模擬試驗系統(tǒng)
        4.1.1 試驗原理
        4.1.2 系統(tǒng)組成
    4.2 試驗方法及過程
        4.2.1 試驗方法
        4.2.2 液壓放大器及加載工裝設計
        4.2.3 壓力變送器選型
        4.2.4 應變片選型及粘貼
        4.2.5 基于Labview的數(shù)據采集系統(tǒng)建立
    4.3 試驗結果分析及驗證
        4.3.1 應變測試結果及驗證
        4.3.2 疲勞試驗結果分析
    4.4 本章小結
5 其他加載方式仿真分析及對比
    5.1 斜對缸加載方式Ⅰ
        5.1.1 有限元模型建立
        5.1.2 仿真計算及結果
        5.1.3 關鍵部位疲勞分析
    5.2 斜對缸加載方式Ⅱ
        5.2.1 有限元模型建立
        5.2.2 仿真計算及結果
        5.2.3 關鍵部位疲勞分析
    5.3 四缸加載方式
        5.3.1 有限元模型建立
        5.3.2 仿真計算及結果
        5.3.3 關鍵部位疲勞分析
    5.4 機體疲勞模擬試驗加載方式影響結果分析
        5.4.1 加載方式對機體局部載荷的影響
        5.4.2 加載方式對機體失效模式的影響
    5.5 本章小結
6 全文工作總結與展望
    6.1 全文工作總結
    6.2 展望
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]載荷形式對V型柴油機機體疲勞壽命的影響[J]. 蘭銀在,王根全,李鵬,文洋,靳永標,張冬梅,趙振威.  車用發(fā)動機. 2017(05)
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博士論文
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[2]機體關鍵部位機械疲勞分析方法研究[D]. 孫耀國.浙江大學 2011

碩士論文
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[6]火炮身管的加速壽命試驗研究與分析[D]. 李家坤.南京理工大學 2016
[7]12V240ZJH柴油機機體有限元強度分析[D]. 殷龍.大連交通大學 2015
[8]R175型單缸柴油機機體輕量化設計[D]. 康清影.江蘇大學 2015
[9]8L265柴油機機體強度有限元計算及優(yōu)化[D]. 丁義峰.大連理工大學 2015
[10]柴油機機體關鍵部位多軸疲勞壽命仿真研究[D]. 郭婷婷.中北大學 2015



本文編號：3039886