連桿的疲勞分析與試驗(yàn).pdf

1、本課題來(lái)源于國(guó)內(nèi)某企業(yè)新型柴油機(jī)連桿的疲勞研究項(xiàng)目,采用有限元疲勞計(jì)算方法,研究發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況與加載拉壓疲勞載荷的試驗(yàn)工況對(duì)連桿疲勞強(qiáng)度的影響,圍繞連桿的有限元疲勞計(jì)算,用Python編寫一套基于ABAQUS的腳本程序,創(chuàng)建連桿的有限元疲勞分析平臺(tái),以此實(shí)現(xiàn)連桿有限元疲勞壽命分析中動(dòng)載荷的計(jì)算、載荷的自動(dòng)加載及基于臨界平面法疲勞計(jì)算理論的疲勞強(qiáng)度計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果用云圖進(jìn)行顯示,對(duì)連桿的疲勞壽命進(jìn)行分析,為企業(yè)提供有益的參考。本文的主要

2、內(nèi)容和主要結(jié)論如下:
　　 使用液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)對(duì)某廠新型柴油機(jī)的連桿進(jìn)行拉壓疲勞試驗(yàn),在試驗(yàn)基數(shù)為5×106周次時(shí)測(cè)得連桿的疲勞安全系數(shù)Ks>1.9。選用臨界平面法疲勞計(jì)算理論對(duì)連桿的拉壓疲勞試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬,并與試驗(yàn)機(jī)上所做的拉壓疲勞試驗(yàn)進(jìn)行比較。結(jié)果表明,臨界平面法疲勞計(jì)算理論可有效用于連桿的疲勞計(jì)算。
　　 實(shí)際工況下連桿的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜,不能單純地將其受力簡(jiǎn)化為試驗(yàn)工況下的拉壓載荷。為了研究這兩種工況下不同的受

3、力狀況對(duì)連桿疲勞壽命的影響,在以上連桿疲勞試驗(yàn)和模擬計(jì)算的基礎(chǔ)上,對(duì)在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作中額定工況下的連桿進(jìn)行了有限元疲勞計(jì)算。對(duì)于重型柴油機(jī),會(huì)經(jīng)常工作在最大扭矩工況,為得到較為保守的計(jì)算結(jié)果,在計(jì)算中選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩工況的燃燒壓力代替額定工況的燃燒壓力。計(jì)算中全面考察了該工況下連桿承受的各種慣性力和油膜壓力,按發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的示功圖每隔10°進(jìn)行一次計(jì)算,得到72組動(dòng)載荷,并分72個(gè)分析步將這些載荷分別加載到連桿有限元模型上,計(jì)