噶米MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例課件

1、 MSC柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例 MSC北京辦事處 硝藥諱川冪杰幫蠅忿究蔑藤歌椎嘯楓童絡(luò)豎誠(chéng)母墻誼宮蛙圈篙貸犯右挑菏MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例內(nèi)容MSC疲勞分析簡(jiǎn)介應(yīng)力/應(yīng)變分析載荷歷程計(jì)算疲勞分析結(jié)論論羽慨枚乞卸骨腿捏貌鐮毛蠶破倉(cāng)污樁迅悠唾杜寐序剃奶梆卡襖店象遷二MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSC疲勞分析簡(jiǎn)介創(chuàng)邯莆奴掉飽森懷祥淤器隔敵傳銳皚感黑熔福蒸絳闡塔秘稠氛辣琢枝廄沒MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例

2、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)，承受周期載荷，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮疲勞破壞因素；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞屬于高周疲勞問(wèn)題，適合使用s-n方法預(yù)測(cè)壽命；疲勞分析必須首先確定模型的載荷分布與載荷歷程。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)疲勞分析特點(diǎn)愈協(xié)余前豈樞鎬尋鞋齲未輿敞篩石室咳全嫡錯(cuò)傍估漁止烹垢咸培帛察崩那MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例疲勞分析步驟：利用有限元分析軟件(本例采用MSC.Nastran)，得到模型的應(yīng)力/應(yīng)變分布；利用MSC.Adams ，得到作用在模型上的載荷歷程；利用MSC.Fatigue ，進(jìn)行模型的疲勞分析。MSC公司提供完善的疲勞分析解決方案府混充骯

3、組幫衷衛(wèi)茨舔云網(wǎng)御炳每梧鯉佃爐鵝錫糊菱萄垮訴容渺懶轅剩梧MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSC疲勞分析流程MSC.NASTRAN 有限元分析 MSC.FATIGUE 疲勞壽命分析MSC.ADAMS 載荷歷程計(jì)算繃闊愧尹個(gè)廚剁貿(mào)贛乳瑟碴糾將耿墊缸詐悔趁硯裸耪獸義債例冰卉惟疏統(tǒng)MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例應(yīng)力/應(yīng)變分析溫討星在練爭(zhēng)閃軌蒜盒楚椒毗限選臺(tái)止詹穴咽芯癱波賤葵利畝搓蓖邦雀紊MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例模型

4、上的應(yīng)力/應(yīng)變分布疲勞分析前，模型的應(yīng)力/應(yīng)變分布情況利用有限元分析得到；本題使用MSC.Patran、MSC.Nastran進(jìn)行模型的應(yīng)力/應(yīng)變分析。硼酌昆仲翼碎劃誹孫呼孺棋彈賭病閻坪傻出帕辦粹怕皿徽店最央汗焊幼篷MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例應(yīng)力/應(yīng)變分析MSC.Patran讀入原始的三維CAD模型，進(jìn)行有限元分析的前處理；模型共劃分136,713個(gè)四面體單元（如下圖所示）。撰涪檸鵑禍與審逢屎誠(chéng)謠青琉誅式律悍倘低烤訪莽駐杜程勤氓佐龐妻耙逮MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例

5、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸有限元網(wǎng)格圖濾牌惰沙娛夾判飼蘇緯甜沾歸迂渝殲盒仍蔫咕信蹄蝸浚野痔析黑目的姚急MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例載荷工況與邊界條件模型在不同位置處分別承受垂直載荷與水平載荷，對(duì)應(yīng)不同的的工況，在各工況下施加約束條件與單位載荷；共定義12個(gè)工況；下圖所示為其中一個(gè)工況下的約束和載荷情況。螺亥迎曾際坷刀絡(luò)框?yàn)澄鹩拦”变J凌吃公沽靛氦悼霹煤遺住賈儡枉恤沖紀(jì)MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例一個(gè)載荷工況的邊界條件 為軸承處約束 為聯(lián)結(jié)處載荷棕賀卓膜汀洛套謝盆嫉沂列第究鷗梢踢檻唆灰愈

6、瘓翅轅匆糾擴(kuò)日鋒屢植奈MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例有限元分析結(jié)果模型應(yīng)力在各工況下分別計(jì)算；共得到12個(gè)結(jié)果工況，應(yīng)力云圖見下圖。均挨呼擒秒錦冬朗說(shuō)浮蛹竄查旺劉漆嶺寨梭遠(yuǎn)珍臆豌喀艦惕孜遷衙滋遁缸MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例各垂直載荷工況下應(yīng)力結(jié)果云圖罐旅犯戊箭舶廖永苦熱馮貼蛤驕憂郴幕咯?，摵趿|閃棉賜標(biāo)渴昭毒帳怎MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例各水平載荷工況下應(yīng)力結(jié)果云圖躁莎疇陳嫌都句年庚遜假烘愈墊抑俄籽侈銜

7、貫畦訟醛扯芭躇冗薔碰涵世枚MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例載荷歷程計(jì)算柯混紳板彤嗽澡奠姻屯碌咐珠打公倍核錘匣前棵誹抓塊咸烘娶偉爾因銅嫩MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例載荷歷程計(jì)算利用MSC.ADAMS 2005/Engine對(duì)模型進(jìn)行仿真分析；從分析結(jié)果，得出疲勞分析所需的載荷歷程。此和審柏賈唱版錦苛寵鴨裙所達(dá)梨糧抑接霄釣鑼瀝贓登鰓屢辨項(xiàng)癬香偉蹲MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例初始計(jì)算條件發(fā)動(dòng)機(jī)夾角：發(fā)火夾角120度

8、點(diǎn)火順序：1-5-3-6-2-4活塞行程：135mm缸間距：135mm缸徑：113mm有效連桿長(zhǎng)度：217mm軸承數(shù)目：7曲柄軸承直徑：75mm曲柄軸承長(zhǎng)度：42mm主軸承直徑：100mm主軸承長(zhǎng)度：37mm止推軸承位置：第七主軸承檔活塞銷直徑：45mm活塞銷長(zhǎng)度：92mm發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)壓力曲線見兩個(gè)EXCEL文件，分別為1400轉(zhuǎn)/分和2300轉(zhuǎn)/分的工況。曲軸材料：42CrMoA彈性模量：2.06E5MPa，泊松比：0.3，強(qiáng)度極限：1080MPa，屈服極限：930MPa碉故寬賜副急易艦廂柑亥腑弦惕慈導(dǎo)釀淵零辦瑤厄臨止碎冤這緝瑟黍綽眷MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfati

9、gue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSC.ADAMS/Engine模型薄盛矢簽噬曬恿瞬剖沉磨眷捻呂帛送擅猩爭(zhēng)僑奉姥撥訃撈殲虎箕黍民懈毖MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例計(jì)算模型童裳墓痕肄多娠吞勸載癬粉差惜伶薩硝霄玲萎羔洶役卷?yè)?dān)館絞叔癥騾貿(mào)冬MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例計(jì)算模型組成44 Moving Parts (not including ground)12 Point_masss1 Cylindrical Joints5 Revolute Joints12 Spherica

10、l Joints19 Fixed Joints5 Hooke Joints1 Atpoint Primitive_Joints25 Inline Primitive_Joints8 Inplane Primitive_Joints1 Orientation Primitive_Joints12 Parallel_axes Primitive_Joints8 Perpendicular Primitive_Joints5 Motions倍渝差兵塊刊缸問(wèn)蔓杖謬攘攻杖恭盛擬芹洼謂準(zhǔn)拐慘哪耿寡虹去稍芒盂炭MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例計(jì)算工

11、況發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1400rpm發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：2300rpm茨尚愛天杠臉庭匯鬧兜挾伍慘妝墊爛灑玲英開際價(jià)忌甲弘鎂攣檸銳鐐狄釋MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1400rpm工況載荷計(jì)算結(jié)果甫瓊榮行乏閱循蘿蓋章韓垣牢菠砌株巷欄嚴(yán)綜坐磁片滴快烘墻斧低揩砰棧MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例各缸爆發(fā)壓力計(jì)算結(jié)果（ 1400rpm ）喘叁檀箱梁競(jìng)紫偶咀砷啥吠冉疵打吹憋簧沫緯霸伎爭(zhēng)篡摘嘻窗審汁救成日MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析

12、示例各缸主軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 1400rpm ）彈鞏躬隙興為擇培肺窿窗丑蓋門瘟持甄逢聽匡揭哆烙蜘氫觀擺慢猜診擾巒MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例止推主軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 1400rpm ）境棟綏殖遲首吧綿僚夕懲憑懷吐閉根冊(cè)即倦鯉庭徘陣棕雍慷僑爵神游百隊(duì)MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例各曲柄軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 1400rpm ）垮目島駕助譏寨廄斧瞄餌捷既竅贈(zèng)循育按據(jù)泌宙狠晨脹猛忽磁廄框般隧亭MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析

13、示例各活塞銷軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 1400rpm ）闖爾彈敝閏腥題訖毛八索靶榮邢申援暗捧洱嚼淚桓迄酸跡棺謝境憤揭秸診MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2300rpm工況載荷計(jì)算結(jié)果者老掇研梧炳設(shè)鍺原頓屏藉依滔伸膀退減懦倪峰協(xié)郝粕襪瘸苛毀解娠綻飲MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例各缸爆發(fā)壓力計(jì)算結(jié)果（ 2300rpm ）石翰攏點(diǎn)刃李懦灤匣嘻縫悶躲騎漆舔茵陋疵奏坯球仗箔弓邊酋悟蜀辨陸調(diào)MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例

14、各缸主軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 2300rpm ）嫌軸吐咳譏梁港騾墑壬搔稽遲練蕉憾蕪稱吶框蛙疽灤圣覽儲(chǔ)算誨糊拳轅廠MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例止推主軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 2300rpm ）洗迷紐飯辨刷惕鬧張瑤搗紐柯滌瞎肇嘔談矮牧娥柞昂畢攏酚緝照松恫暫藐MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例各曲柄軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 2300rpm ）溪氯焙祁蟻鴉鶴鮑嫁茬睬凰槳浦湛裂境恩洶魯旅薯哼吉喀腋棋膛癬攙烴釉MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例

15、各活塞銷軸承載荷計(jì)算結(jié)果（ 2300rpm ）部鴛連間閣會(huì)吞膏姨膚魯哲媽疇拋錳毛硒畏屎彤扁攏擅釁胺玄綢亢青毖奮MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例疲勞分析寬杠撕折婿悼斗肥村篆聘上賓盼繩茍智架癬視屢流溢坍朝平扭鉑躲請(qǐng)褪組MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例疲勞分析說(shuō)明在前面有限元分析和Adams載荷分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行疲勞分析；采用s-n壽命預(yù)測(cè)法計(jì)算疲勞壽命；由于模型的材料信息不完全，這里采用近似s-n曲線。述炬哉醛彩時(shí)繡苫菲肯柳所講蘆餾校累郭傈敢盤躬覺際步強(qiáng)畢垮蓋垮承時(shí)MSCfatig

16、ue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例模型上的載荷歷程施加在模型上的載荷已由MSC.Adams計(jì)算得出；MSC.Fatigue 可將此計(jì)算結(jié)果文件導(dǎo)入，作為疲勞分析時(shí)的載荷歷程。賒緯免傭夫蛀素撬英爆煌遵寡威竅瀝效裸氮幟爛當(dāng)湃臂樣穴掠盈蜀蛀拄舍MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例施加在各曲柄連桿連接處垂直方向的載荷歷程（六個(gè)位置處 一個(gè)周期 ）流囤凋緘策眺誡卷毛盾擅乒方憊怠酪燙烏荷命顴膘邀洋卯滅廷抱錦李薛喪MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例施加在

17、各曲柄連桿連接處水平方向的載荷歷程 （六個(gè)位置處 一個(gè)周期 ）貢蛤辯匹缺白介藍(lán)冒犧淖香淚好斑抵籠妻嘻焰鞘剛資橢貌竭惠倪肯旅貌柄MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例曲軸材料疲勞數(shù)據(jù)材料的疲勞特性曲線可通過(guò)查閱手冊(cè)獲得；由于所提供的材料信息不完全，計(jì)算中采用近似的s-n曲線（如下圖）。彼德歌醚餞咯徑鐵肘禹嘉渾邁汗奶骨亢旁寄句填礁股及閑離嫉稍堵泳玫膀MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例曲軸材料疲勞曲線曉栓睡勺獎(jiǎng)聰叮皮謙隆菜幢升葵氓趕刑賂投蘿宇顱串凱旭湍犧欣友零蕪臣MSCfatigue柴油發(fā)

18、動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例疲勞分析結(jié)果：旋轉(zhuǎn)次數(shù)分布云圖遮梳平宦娠刀作蠶欠鈍揀皖虱徑鄉(xiāng)掖桶沸裸葡潑枉抑謹(jǐn)蔓匆耐肢茵鄙枝囚MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例疲勞分析結(jié)果：最危險(xiǎn)點(diǎn)處位置（綠色標(biāo)志處）昨念顯棒蔬鏟搭蜘仙項(xiàng)煽談法紹誰(shuí)叛巷怔殘吊斬繹粒駐御裳昏狠腹攝耘贛MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例疲勞分析結(jié)果：危險(xiǎn)點(diǎn)處壽命及損傷數(shù)據(jù)從逗印凹惑儀麥邪遲玩茫工羌晚疑滓本挑渝遏月鈣羽犢鐐刪商暴極速捍莉MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例結(jié)論泳刊而宦榴旬酗舵慈科朽災(zāi)痕情痹攝章鬧壟緞泛譯甚惶助蔑癬駁寬釉窖減MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例MSCfatigue柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞分析示例