電控柴油機機體強度分析與疲勞壽命評估
發(fā)布時間:2021-04-24 13:33
電控燃油噴射系統(tǒng)為新造或改造柴油機噴油系統(tǒng)的主要配置和發(fā)展方向,可以較好地滿足人們對柴油機動力性能、經(jīng)濟性能和排放性能不斷提高的要求。電控柴油機的機體支承和固定著所有的零部件。機體結(jié)構(gòu)復(fù)雜并承受大小和方向均隨工況、曲軸轉(zhuǎn)角不斷變化的力和力矩的作用,它是直接影響發(fā)動機整機可靠性的關(guān)鍵部件。因此,機體設(shè)計必須保證它有足夠的強度和剛度,機體在設(shè)計壽命周期之內(nèi)一旦發(fā)生疲勞破壞,是很難完全修復(fù)的。因此,機體的可靠性在一定程度上決定著整個發(fā)動機的使用壽命。本文以某電控柴油機機體為研究對象,使用ANSYS Workbench有限元分析軟件建立了BF6MXP-3柴油機機體力學(xué)模型,分別進(jìn)行了機體在三種工況下的強度分析、剛度分析和疲勞壽命評估。通過觀察機體各工況下的整體位移圖和等效應(yīng)力圖可發(fā)現(xiàn),由于螺栓預(yù)緊力的作用,機體位移較大的位置主要分布在機體缸蓋螺栓附近,而出現(xiàn)應(yīng)力集中的位置主要是機體上部分和軸承座螺栓附近。在三種工況下機體的最大應(yīng)力為232.67 MPa,機體材料是灰鑄鐵250,當(dāng)壁厚在510 mm之間時,該鑄鐵材料的抗拉強度是250 MPa,從強度上考慮還是合理的。從三種...
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 機體有限元模型的建立
2.1 機體模型建立
2.2 有限元模型的建立及網(wǎng)格劃分
2.3 機體計算載荷的確定
2.3.1 螺栓預(yù)緊力
2.3.2 缸體壓力爆發(fā)時受力分析
2.4 側(cè)向力分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 機體有限元靜力分析
3.1 有限元理論
3.2 邊界條件的施加
3.3 載荷的施加
3.4 三種工況下機體有限元分析
3.4.1 最大爆發(fā)壓力15.50 MPa下機體有限元分析
3.4.2 最大爆發(fā)壓力16.33 MPa下機體有限元分析
3.4.3 最大爆發(fā)壓力16.96 MPa下機體有限元分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 機體疲勞壽命評估
4.1 疲勞分析過程
4.2 機體疲勞壽命評估
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HT300發(fā)動機機體疲勞壽命分析[J]. 郭婷婷,蘇鐵熊,王軍,陳振亞. 內(nèi)燃機與配件. 2014(09)
[2]某V型柴油機機體瞬態(tài)動力學(xué)分析與疲勞壽命預(yù)測[J]. 李欣,左正興,覃文潔,劉海燕. 內(nèi)燃機工程. 2014(03)
[3]柴油機機體有限元仿真分析[J]. 閆軍朝. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2013(08)
[4]某型柴油機機體變形評價方法研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 康清影,曹曉輝,郭晨海,胡國梁,邢首辰,尹海云. 內(nèi)燃機工程. 2015(02)
[5]395型柴油機機體結(jié)構(gòu)有限元分析[J]. 王金虎,鄭忠才,高巖,姜振廷,董旭. 內(nèi)燃機與動力裝置. 2013(01)
[6]車架彈性對重型載貨汽車行駛平順性的影響[J]. 王登峰,郝赫,劉盛強,徐偉剛,佐安康,李政茂. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2010(12)
[7]基于多體動力學(xué)和有限元法的車身結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測[J]. 孟瑾,朱平,胡志剛. 中國公路學(xué)報. 2010(04)
[8]基于有限元的柴油機機體疲勞壽命仿真[J]. 孫耀國,杜海明,周迅,俞小莉. 內(nèi)燃機工程. 2009(04)
[9]一種基于八叉樹的地質(zhì)體三維網(wǎng)格剖分方法[J]. 何鑫,王李管. 金屬礦山. 2008(11)
[10]某V型柴油機機體的三維建模[J]. 李海生. 機械工程與自動化. 2008(02)
碩士論文
[1]船舶柴油機曲軸軸系多體動力學(xué)仿真研究[D]. 于洪亮.大連海事大學(xué) 2009
[2]CY4102BZQ柴油機機體結(jié)構(gòu)強度評估[D]. 謝福林.天津大學(xué) 2003
本文編號:3157451
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 機體有限元模型的建立
2.1 機體模型建立
2.2 有限元模型的建立及網(wǎng)格劃分
2.3 機體計算載荷的確定
2.3.1 螺栓預(yù)緊力
2.3.2 缸體壓力爆發(fā)時受力分析
2.4 側(cè)向力分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 機體有限元靜力分析
3.1 有限元理論
3.2 邊界條件的施加
3.3 載荷的施加
3.4 三種工況下機體有限元分析
3.4.1 最大爆發(fā)壓力15.50 MPa下機體有限元分析
3.4.2 最大爆發(fā)壓力16.33 MPa下機體有限元分析
3.4.3 最大爆發(fā)壓力16.96 MPa下機體有限元分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 機體疲勞壽命評估
4.1 疲勞分析過程
4.2 機體疲勞壽命評估
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HT300發(fā)動機機體疲勞壽命分析[J]. 郭婷婷,蘇鐵熊,王軍,陳振亞. 內(nèi)燃機與配件. 2014(09)
[2]某V型柴油機機體瞬態(tài)動力學(xué)分析與疲勞壽命預(yù)測[J]. 李欣,左正興,覃文潔,劉海燕. 內(nèi)燃機工程. 2014(03)
[3]柴油機機體有限元仿真分析[J]. 閆軍朝. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2013(08)
[4]某型柴油機機體變形評價方法研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 康清影,曹曉輝,郭晨海,胡國梁,邢首辰,尹海云. 內(nèi)燃機工程. 2015(02)
[5]395型柴油機機體結(jié)構(gòu)有限元分析[J]. 王金虎,鄭忠才,高巖,姜振廷,董旭. 內(nèi)燃機與動力裝置. 2013(01)
[6]車架彈性對重型載貨汽車行駛平順性的影響[J]. 王登峰,郝赫,劉盛強,徐偉剛,佐安康,李政茂. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2010(12)
[7]基于多體動力學(xué)和有限元法的車身結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測[J]. 孟瑾,朱平,胡志剛. 中國公路學(xué)報. 2010(04)
[8]基于有限元的柴油機機體疲勞壽命仿真[J]. 孫耀國,杜海明,周迅,俞小莉. 內(nèi)燃機工程. 2009(04)
[9]一種基于八叉樹的地質(zhì)體三維網(wǎng)格剖分方法[J]. 何鑫,王李管. 金屬礦山. 2008(11)
[10]某V型柴油機機體的三維建模[J]. 李海生. 機械工程與自動化. 2008(02)
碩士論文
[1]船舶柴油機曲軸軸系多體動力學(xué)仿真研究[D]. 于洪亮.大連海事大學(xué) 2009
[2]CY4102BZQ柴油機機體結(jié)構(gòu)強度評估[D]. 謝福林.天津大學(xué) 2003
本文編號:3157451
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