本文關(guān)鍵詞：大功率柴油機(jī)曲軸虛擬仿真技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境和工作條件惡劣的部件之一，它承受著很大的周期性交變載荷，是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。因此在曲軸的設(shè)計(jì)中必須對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的受力分析、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估和疲勞壽命預(yù)測(cè)，以保證其能夠安全可靠地工作。 本文針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)用有限元技術(shù)對(duì)曲軸在進(jìn)行靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了動(dòng)態(tài)剛度、強(qiáng)度方面的研究和分析，并進(jìn)行了疲勞壽命預(yù)測(cè)。 曲軸在周期性變化的氣體壓力、往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起的慣性力以及它們的扭、彎矩共同作用下，既扭轉(zhuǎn)又彎曲，因此靜態(tài)分析考查了在最大爆發(fā)壓力和拉力下曲軸的應(yīng)力和變形，找出了應(yīng)力和變形最大，最容易發(fā)生破壞的地方 但對(duì)于日趨嚴(yán)酷的設(shè)計(jì)指標(biāo)，靜態(tài)設(shè)計(jì)很難滿足要求，必須對(duì)曲軸進(jìn)行動(dòng)態(tài)剛、強(qiáng)度的分析，因此對(duì)曲軸進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和有限元模態(tài)分析，并用實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)有限元結(jié)果進(jìn)行了修改和驗(yàn)證。在正確可信的有限元模型基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析，并在一定條件下進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)力修改，完成了動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的整個(gè)環(huán)節(jié)。 利用靜態(tài)分析的結(jié)果分析了曲軸的疲勞性質(zhì)，并校核了曲軸的強(qiáng)度，預(yù)測(cè)了曲軸的疲勞壽命。 為了實(shí)際生產(chǎn)需要，，通過(guò)CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)出來(lái)的零件需要最終繪制出二維工程圖紙。本課題應(yīng)用Ⅰ-DEAS對(duì)曲軸進(jìn)行了二維工程布圖。
【關(guān)鍵詞】：曲軸 有限元 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 二維布圖 疲勞設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：華北工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號(hào)】：TK423
【目錄】：

• 1 引言6-13
• 1．1 選題的背景6
• 1．2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀6-10
• 1．2．1 內(nèi)燃機(jī)零部件有限元網(wǎng)格生成技術(shù)6-8
• 1．2．2 內(nèi)燃機(jī)中復(fù)雜邊界條件的確定與施加8-9
• 1．2．3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析9-10
• 1．3 內(nèi)燃機(jī)零部件有限元技術(shù)存在的主要問(wèn)題10-11
• 1．4 本文的主要工作內(nèi)容11-13
• 2 曲軸的靜態(tài)有限元分析13-32
• 2．1 實(shí)體建模技術(shù)研究13-15
• 2．1．1 特征建模技術(shù)研究13-14
• 2．1．2 參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究14-15
• 2．2 曲軸的特征建模技術(shù)15-17
• 2．3 靜態(tài)分析計(jì)算內(nèi)容17-18
• 2．4 曲軸有限元模型的建立18-21
• 2．4．1 結(jié)構(gòu)離散19
• 2．4．2 位移邊界條件19
• 2．4．3 載荷邊界條件19-20
• 2．4．4 接觸邊界條件20
• 2．4．5 計(jì)算模型20-21
• 2．5 計(jì)算結(jié)果21-30
• 2．5．1 等效應(yīng)力21-24
• 2．5．2 最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力24-29
• 2．5．3 位移29-30
• 2．6 小結(jié)30-32
• 3 曲軸的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析32-34
• 3．1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備32-33
• 3．1．1 試件的支承方式32
• 3．1．2 測(cè)試系統(tǒng)與儀器設(shè)備32-33
• 3．2 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)的方法和結(jié)果分析33-34
• 4 曲軸的動(dòng)態(tài)分析34-47
• 4．1 曲軸的有限元模態(tài)計(jì)算分析34-37
• 4．1．1 曲軸的特征建模技術(shù)及網(wǎng)格劃分方法34
• 4．1．2 模態(tài)計(jì)算與分析34-37
• 4．2 曲軸的有限元?jiǎng)恿憫?yīng)分析37-38
• 4．2．1 曲軸的約束施加方法37
• 4．2．2 曲軸上載荷的施加方法37-38
• 4．2．3 曲軸動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果38
• 4．3 靈敏度分析及結(jié)構(gòu)的動(dòng)力修改研究38-47
• 4．3．1 曲軸的特征值靈敏度分析38-39
• 4．3．2 曲軸的動(dòng)力修改39-47
• 5 曲軸的二維布圖47-50
• 5．1 曲軸的二維投影變換47-48
• 5．2 剖視圖和剖面圖的產(chǎn)生48-50
• 6 疲勞壽命預(yù)測(cè)50-58
• 6．1 概述50-51
• 6．1．1 曲軸疲勞性質(zhì)研究50-51
• 6．2 現(xiàn)行的抗疲勞設(shè)計(jì)方法51
• 6．2．1 名義應(yīng)力法51
• 6．2．2 局部應(yīng)力應(yīng)變法51
• 6．3 S—N曲線和Goodman圖51-53
• 6．4 曲軸的疲勞計(jì)算53-58
• 6．4．1 計(jì)算方案53
• 6．4．2 曲軸的疲勞強(qiáng)度校核53-56
• 6．4．3 疲勞壽命的預(yù)估56-58
• 7 結(jié)論58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)：60-62

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 黃震;張繼春;;曲軸有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2006年04期

2 蔣元廣,張保成,左正興;基于集成仿真技術(shù)的曲軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究[J];內(nèi)燃機(jī)工程;2005年03期

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 華春蓉;內(nèi)燃機(jī)曲軸角振動(dòng)模態(tài)識(shí)別方法的研究及應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 匡小紅;某單缸柴油機(jī)曲軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 郝寶林;發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)建模與仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

3 丁宇;柴油機(jī)曲軸性能分析及曲軸強(qiáng)度計(jì)算方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

4 龔立新;發(fā)動(dòng)機(jī)連桿靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特性的有限元分析研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

5 倪孟巖;往復(fù)泵曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)力特性研究[D];重慶大學(xué);2008年

6 王惠露;發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析[D];重慶大學(xué);2008年

7 陶文輝;某型16V柴油機(jī)曲軸的強(qiáng)度計(jì)算及性能分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

8 陳建偉;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的曲軸系動(dòng)力學(xué)分析[D];西安理工大學(xué);2009年

9 馮祥;柴油機(jī)曲軸疲勞強(qiáng)度分析[D];江蘇科技大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：大功率柴油機(jī)曲軸虛擬仿真技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：321399