發(fā)動機氣缸蓋是較易發(fā)生疲勞破壞的發(fā)動機零件之一,其機械疲勞強度與螺栓預(yù)緊力之間存在關(guān)系。利用Solidworks建立氣缸的簡化模型,導(dǎo)入Workbench中進行靜力學(xué)分析:在Workbench中建立兩個不同的載荷環(huán)境,利用組合求解功能對螺栓預(yù)緊力和氣缸蓋受到氣缸內(nèi)氣體的最高爆發(fā)壓力進行線性組合,完成非比例載荷的疲勞壽命計算,得到不同螺栓預(yù)緊力下的氣缸蓋疲勞壽命曲線,由此獲知螺栓預(yù)緊力和氣缸蓋疲勞壽命之間的關(guān)系,這為合理選擇螺栓預(yù)緊力提供了依據(jù)。 

【文章來源】：唐山學(xué)院學(xué)報. 2020,33(03)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

氣缸模型

采用六面體網(wǎng)格劃分方法對氣缸進行劃分,缸體控制網(wǎng)格體大小為3 mm,其余控制網(wǎng)格體大小為2 mm。建立的有限元模型共有321 620個節(jié)點,86 114個單元,網(wǎng)格單元質(zhì)量較好,能夠比較精確地進行計算。圖2為氣缸的有限元模型。1.3 載荷及邊界條件的確定

氣缸載荷及邊界條件如圖3所示。對缸體底面添加固定支撐,根據(jù)式(1)的計算結(jié)果,氣缸蓋底部添加力為44 509.5 N,方向為X軸正向,在6個螺栓的光面添加螺栓預(yù)緊力。氣缸蓋受到兩種載荷作用,其中螺栓預(yù)緊力恒定不變,氣缸內(nèi)氣體壓力則是循環(huán)交替變化的。因此在分析疲勞壽命時,需要采用非比例載荷進行分析,其基本思想是建立兩個不同的載荷環(huán)境代替單一的載荷環(huán)境來進行疲勞壽命分析。其中載荷環(huán)境一為恒定不變的螺栓預(yù)緊力,載荷環(huán)境二為氣缸蓋受到氣缸內(nèi)氣體的最高爆發(fā)壓力。在計算時分別將兩種載荷環(huán)境下的靜力學(xué)計算結(jié)果算出,利用Solution Combination對兩種載荷環(huán)境進行線性組合,為Solution Combination添加“Fatigue Tool”,載荷類型選擇“Non-Proportional”,設(shè)置疲勞強度因子為0.8,計算理論選擇“Goodman”。最后進行非比例載荷的疲勞壽命計算。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]壓縮機氣缸蓋聯(lián)接螺栓的有限元分析[J]. 白剛,尚浩田,王楓.  流體機械. 2017(04)
[3]柴油機機體高強度螺栓預(yù)緊力的有限元計算方法[J]. 張小良,王根全,侯曄星,姚亮宇,王軻,王小慧.  車用發(fā)動機. 2012(05)

碩士論文
[1]重型柴油機氣缸蓋結(jié)構(gòu)強度及疲勞壽命的計算分析[D]. 胡學(xué)武.華中科技大學(xué) 2013



本文編號：3528038