某型船用柴油機連桿動態(tài)強度計算及實驗分析.pdf

1、連桿是柴油機的最重要的運動部件之一，其強度和剛度在很大程度上決定了柴油機的可靠性和使用壽命。研究連桿在工作過程中的受力情況和應力及變形的分布及其變化規(guī)律，可以為柴油機連桿的設計及優(yōu)化提供重要的依據。
　　本文通過柴油機曲柄連桿機構動力學分析，計算了柴油機工作過程中連桿的受力變化情況，為連桿靜態(tài)有限元計算提供了準確的載荷參數。在建立連桿有限有限元計算模型時，考慮了連桿在裝配狀態(tài)下螺栓預緊力、軸瓦和襯套過盈相互作用，通過建立螺栓螺紋的

2、實體特征，采用罰函數接觸算法，模擬了螺栓螺紋與螺紋孔接觸面上力的傳遞過程。通過有限元計算得到了連桿在最大受拉工況和最大受壓工況下的裝配狀態(tài)的各零件應力及變形情況。建立了活塞曲柄連桿機構的有限元系統(tǒng)模型，應用瞬態(tài)動力學分析方法，計算得到連桿在三個工作循環(huán)內應力變化情況，并選擇第二個工作循環(huán)內的連桿應力計算結果進行了分析?？偨Y在工作過程中連桿上的應力變化規(guī)律的基礎上，利用現(xiàn)有實驗條件對裝配好的連桿進行拉壓實驗，將實驗結果與靜態(tài)有限元計算結果

3、和瞬態(tài)動力學計算結果進行了對比分析，驗證了仿真計算結果的正確性。
　　將未簡化螺紋特征的連桿組件與簡化螺紋特征的連桿組件的計算結果進行分析可以看出，在連桿大端與桿身過渡處，未簡化螺紋特征的連桿組件局部應力沿連桿中心線呈層次分明的階梯變化，而簡化螺紋特征的連桿組件局部應力呈無規(guī)則的分布。把上述結果與實驗數據進行對比發(fā)現(xiàn)，未簡化螺紋特征的連桿組件計算結果更為符合客觀實際。瞬態(tài)動力學分析計算結果顯示，當連桿受壓力作用時，連桿遠離氣缸中心