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《ANSYS环境中柴油机曲轴静动特性的有限元分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、柴油机282006)l期VoI28(2006)No.l第卷(第DieselEngine结构与减磨ANS丫S环境中柴油机曲轴静动特性的有限元分析,,,,1,121付泽民李延平常勇胡国清陆小明(l.集美大学机械工程学院,厦门361021:2.厦门大学机电工程学院,厦门36105):,ro,摘要采用ANSYS有限元分析法对5195柴油机曲轴进行了符合实际情况的P/E三维建模研究了曲轴的变形和应力状态,校核,目了曲轴在交变载荷下的疲劳强度探讨了前曲轴应力有限元计算中力学模型的合理性,并时曲轴进行了模态分析,为柴油机优化、改进设计提供。了有价值的理论依据关键词:;;ANSY;柴油机曲轴有限元s;
2、疲劳强度模态分析:::中圈分类号TK422文献标识码A文章编号1001一4357(20()6)01一0034一05FEMAna!ysisofEngineCrankshafStatieandDynamieBehaViorUsingANSYSzenl,nn,,,FumiLl物pigle日^NG物ngl日uGuoqingZLuxiaomingl.,,(1MeehaniealEngineeringInstitueJimeiUniversityXien361021:ameeaneaeeeanneenne,ennversenMhilandEltrilEgirigIstitutXiamUi甄Xiam
3、361005st,一Abract:BymeansofFEMusingANSYSathreedimensionmodelwasereatedthroughPro了Eformodel5195diesele,5crankshafteoonditoPraetiealeondions.esonstressoecrasasngineresPngtiThditortiandfthnkhftwainvestigated.T七efauesnoesaasveeunerenoa.eonaocrassstigtregthfrankhftwrifiddhangigIdThratilityfnktreanalys
4、ismethod,whieh15widslyusedeurenily,15diseussed.Themodelanalysiswasmadsfortheerankshaft,whieh.ProvidesvaluabletheoretlcalfoundationfortheOPtimizationandlmProvementofenginedesignKeywords:englnecrankshaft:finiteelement:ANSYS:fatiguestrength;modelanalysis,概述,在交变载荷下的疲劳强度并对曲轴进行了模态分,、曲。析得出的结论可用作曲轴优化改进设
5、计的参数轴在发动机中扮演着极为重要的角色曲轴依据。承受着气缸的气体压力及往复和旋转质量惯性力,2引起的周期性变化的载荷还有可能承受扭转振曲轴有限元力学模型的建立、,动弯曲振动及轴向振动因此在曲轴内产生交变:分析选用5195柴油机曲轴的主要尺寸为连,的弯曲应力和扭转应力,,可能引起曲轴的疲劳失rnnl主轴颈直径为70Inm杆颈直径为65曲轴长,,,效而一旦曲轴失效轻则停机停工重则整机损,一。308材料为QT-soo2,,。nu毁甚至造成人身伤害后果是很严重的所以如2.1有限元网格的划分、何比较准确地得到应力变形的大小及分布和曲轴,,考虑到曲轴的几何形状在有限元模型化时,、的固有频率及振形
6、对用于指导曲轴的优化改进。,全部采用三维实体单元根据力学分析连杆轴颈。,,设计具有重要意义和主轴颈是受力较大部位划分得较密其圆角应Pro/E51,,,本文采用三维设计软件对95柴油机曲力集中是曲轴危险点划分最密而在曲柄臂部,。,轴进行建模其几何参数自动链接并计算转化成位划分得疏一些其模型见图1所示共有3629。,。ANSYS有限元分析模型通过ANSYS有限元分析节点139086单元选用ANSYS有限元分析系统,。。。平台研究了曲轴的变形和应力状态校核了曲轴中的SOLID45实体单元对曲轴进行分析:收修改稿日期205一09一062006l月:年付泽民等ANSYS环境中柴油机曲轴静动特性的
7、有限元分析:经简化得到(娜+m;)、2[eos(。+刀)/eos刀+兄。05202。05,刀]=弓eos刀(6):mp、A、式中为活塞组件的质量m为连杆小头的质量、、、兄二r,l为连杆长度/l为连杆比为曲柄半径。。为曲轴角速度=mBr山,7Pr():mB。式中为连杆大头的质量图1曲轴网格由上述表达式算出作用于曲轴连杆轴颈上最2.2载荷处理.。,、大径向力几队=453898N曲轴在工作过程中往复惯性力乃燃烧气体,2.3边界条件处理压力凡通过活塞和
