6L21-31型船用中速柴油機曲軸疲勞分析.pdf

1、自從1892年柴油機被發(fā)明以來，柴油機因為熱效率高、經(jīng)濟性好、運營維護比較方便等優(yōu)點在工農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、國防建設(shè)業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著柴油機的廣泛應(yīng)用，柴油機本身也得到了不斷的發(fā)展與完善。在柴油機的實際工作運行中，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)計以及制造中，我們應(yīng)該保證曲軸擁有足夠的疲勞強度使得曲軸能夠正常安全的運行和工作。
　　本文以6L21/31船

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

3、維實體模型。采用有限元軟件ABAQUS對曲軸進行有限元分析，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，得出曲軸在實際工作過程中容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位和區(qū)域。
　?。?）針對曲軸容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的油孔處，用有油孔時的曲軸應(yīng)力云圖和無油孔時的曲軸應(yīng)力云圖進行對比，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。
　　（4）根據(jù)有限元軟件 ABAQUS