基于瞬態(tài)動力學的柴油機曲軸疲勞壽命研究.pdf

1、曲軸是發(fā)動機內最重要的運動部件之一，其結構參數(shù)和性能參數(shù)對柴油機整體的重量、可靠性以及壽命都有決定性的影響。在實際工作過程中曲軸受力極其復雜，其內部會產(chǎn)生拉、壓、彎、扭的交變應力，致使曲軸過早的出現(xiàn)彎曲疲勞破壞，在主軸頸和連桿軸頸的過渡圓角處應力集中現(xiàn)象比較嚴重，在這些地方會過早的產(chǎn)生疲勞裂紋，從而導致曲軸斷裂。因此，為了掌握曲軸在工作過程中的應力的分布規(guī)律，對曲軸進行瞬態(tài)動力學研究和疲勞壽命研究，是很必要的。在今后對曲軸的改進、優(yōu)化也

2、具有十分重要的意義。
　　針對曲軸會過早的出現(xiàn)彎曲疲勞破壞這一問題，進行了以下幾個方面的研究：
　?。?）利用三維造型軟件Pro/E建立了曲軸實體模型，并用前處理軟件對其進行前處理并離散成有限元模型；
　?。?）分析曲軸所承受的載荷，依據(jù)有限元動力學理論基礎，結合曲軸結構特點和實際的工作狀態(tài)，對其進行了動態(tài)響應分析，并對動態(tài)響應中遇到的模型網(wǎng)格大小的確定、約束方式的確定、接觸關系的選擇、加載方式的選擇以及載荷步選取的方

3、法等進行了對比研究。然后重點研究了應力集中部位的應力狀態(tài)和特征，并分析應力集中部位的應力-時間歷程曲線，以便于了解曲軸動態(tài)響應特性，并為疲勞分析提供了載荷數(shù)據(jù)。
　?。?）在研究曲軸疲勞壽命預測方法的基礎上對其壽命進行了預測。具體研究了零件S-N曲線獲取及表面加工系數(shù)、尺寸系數(shù)以及強化系數(shù)的修正；疲勞損傷累積方法；損傷參量的選??；
　?。?）在以上研究的基礎上對曲軸的危險部位明確后，對其進行了基于Spearman秩相關系數(shù)的