6L21-31型船用中速柴油機(jī)曲軸疲勞分析.pdf

1、自從1892年柴油機(jī)被發(fā)明以來，柴油機(jī)因?yàn)闊嵝矢?、?jīng)濟(jì)性好、運(yùn)營維護(hù)比較方便等優(yōu)點(diǎn)在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、國防建設(shè)業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著柴油機(jī)的廣泛應(yīng)用，柴油機(jī)本身也得到了不斷的發(fā)展與完善。在柴油機(jī)的實(shí)際工作運(yùn)行中，曲軸承受著多種周期性變化的載荷，所以曲軸的受力情況十分復(fù)雜，這也導(dǎo)致了曲軸容易發(fā)生疲勞破壞。所以在曲軸的設(shè)計(jì)以及制造中，我們應(yīng)該保證曲軸擁有足夠的疲勞強(qiáng)度使得曲軸能夠正常安全的運(yùn)行和工作。
　　本文以6L21/31船

2、用中速柴油機(jī)曲軸為研究目標(biāo)，對該柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行了分析計(jì)算。在建立起曲軸的三維模型后，利用有限元軟件對曲軸進(jìn)行應(yīng)力分析，并利用疲勞軟件對曲軸進(jìn)行疲勞分析。具體研究工作內(nèi)容如下：
　?。?）對6L21/31型船用中速柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論分析及計(jì)算，利用 MATLAB軟件編程得到曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞和連桿運(yùn)動(dòng)以及受力隨曲柄轉(zhuǎn)角變化的曲線圖。
　　（2）利用三維建模軟件PRO/E建立曲軸三

3、維實(shí)體模型。采用有限元軟件ABAQUS對曲軸進(jìn)行有限元分析，得出曲軸的應(yīng)力分布云圖。研究各工況下曲軸的應(yīng)力分布，得出曲軸在實(shí)際工作過程中容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位和區(qū)域。
　　（3）針對曲軸容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的油孔處，用有油孔時(shí)的曲軸應(yīng)力云圖和無油孔時(shí)的曲軸應(yīng)力云圖進(jìn)行對比，得出曲軸油孔處有應(yīng)力集中現(xiàn)象產(chǎn)生，但是油孔處的應(yīng)力相對較小，可以通過一些相應(yīng)措施來降低油孔處的應(yīng)力，一般不用特別考慮。
　?。?）根據(jù)有限元軟件 ABAQUS