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基于多体系统动力学仿真的曲轴应力计算
| 论文题名： | 基于多体系统动力学仿真的曲轴应力计算 |
| 关键词： | 汽车发动机;曲轴;应力计算;有限元模型;再制造;动力学仿真 |
| 摘要： | 发动机曲轴再制造时的剩余疲劳寿命评估是以其载荷历史和应力分布规律的准确计算为基础的。因此，本文主要开展了两方面的工作： 一、在总结了国内外比较成熟的曲轴动力学计算模型后，基于多体动力学理论建立了曲轴活塞连杆模型，并作动力学仿真，得出曲轴工作过程中的约束载荷变化规律。 二、用PROE软件建立曲轴实体模型，导入HYPERMEH，选用四面体单元划分网格，并在油孔处细化，最小单元边长0.5mm。将计算的约束载荷施加到网格模型上，选用PATRAN作前处理，NASTRAN求解，得出曲轴工作过程中多工况的应力分布规律。 计算结果显示，曲轴工作过程中在油孔和连杆颈过渡圆角处均有应力集中。其中第3拐油孔附近峰值最大为205 ，只有单拐模型计算的一半。由疲劳试验的结果看：曲轴在连杆颈过渡圆角的疲劳极限为807MPa，比计算结果大得多。这由于动力学的计算模型考虑了多种因素的相互影响，曲轴约束载荷计算准确，且曲轴的网格划分质量较高。 由动力学仿真得出曲轴的约束载荷，然后作为边界条件输入到有限元模型中计算——这一计算过程简洁、准确，是今后研究、计算的主要趋势和方法。 |
| 作者： | 黄伯超 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 浦耿强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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