連桿的疲勞分析與試驗.pdf

1、本課題來源于國內某企業(yè)新型柴油機連桿的疲勞研究項目,采用有限元疲勞計算方法,研究發(fā)動機實際工況與加載拉壓疲勞載荷的試驗工況對連桿疲勞強度的影響,圍繞連桿的有限元疲勞計算,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,以此實現(xiàn)連桿有限元疲勞壽命分析中動載荷的計算、載荷的自動加載及基于臨界平面法疲勞計算理論的疲勞強度計算,并將計算結果用云圖進行顯示,對連桿的疲勞壽命進行分析,為企業(yè)提供有益的參考。本文的主要

2、內容和主要結論如下:
　　 使用液壓伺服疲勞試驗機對某廠新型柴油機的連桿進行拉壓疲勞試驗,在試驗基數(shù)為5×106周次時測得連桿的疲勞安全系數(shù)Ks>1.9。選用臨界平面法疲勞計算理論對連桿的拉壓疲勞試驗進行數(shù)值模擬,并與試驗機上所做的拉壓疲勞試驗進行比較。結果表明,臨界平面法疲勞計算理論可有效用于連桿的疲勞計算。
　　 實際工況下連桿的運動非常復雜,不能單純地將其受力簡化為試驗工況下的拉壓載荷。為了研究這兩種工況下不同的受

3、力狀況對連桿疲勞壽命的影響,在以上連桿疲勞試驗和模擬計算的基礎上,對在發(fā)動機實際工作中額定工況下的連桿進行了有限元疲勞計算。對于重型柴油機,會經常工作在最大扭矩工況,為得到較為保守的計算結果,在計算中選取發(fā)動機最大扭矩工況的燃燒壓力代替額定工況的燃燒壓力。計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)動機一個工作循環(huán)內的示功圖每隔10°進行一次計算,得到72組動載荷,并分72個分析步將這些載荷分別加載到連桿有限元模型上,計