某V型内燃机主轴承组合结构有限元模型建立及分析

发布时间：2023-05-06 02:33

　　功率密度是内燃机的重要性能指标之一,不断提升功率密度已成为内燃机动力发展的必然趋势。随着功率密度的提升,内燃机所载荷也将会大幅度增加,这就对内燃机的强度与刚度提出了更高的要求。在这个背景下,本课题以某V型内燃主轴承组合结构为研究对象,应用有限元理论,对其进行了有限元仿真分析,并探究了其在高载荷作用下的强度与刚度。本课题根据某V型内燃机的结构特点,为控制计算规模设计了两种不同方案简化主轴承组合结构,将不同方案导入ABAQUS进行有限元网格划分,建立了不同的有限元模型。在ABAQUS中对不同方案的有限元模型施加了合理的边界约束和载荷约束并进行分析计算,结果表明单隔板简化模型与原机体模型在第一主应力、等效应力以及主轴承孔变形均有良好的一致性。然后选取了内燃机最恶劣的工作状况,对单隔板主轴承组合结构开展了静力学计算,分别获得了不同载荷工况下的主轴承组合结构静力学应力与变形云图。通过对应力与变形云图的分析,得出了在不同载荷工况下主轴承组合结构的应力的最大值,然后针对该处的最大应力值,以强度理论为依据进行了强度校核,分析计算了主轴承组合结构的抗拉与抗压安全系数。结果表明在不同载荷工况下机体侧壁加强...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 内燃机主轴承组合结构简介
    1.3 内燃机主轴承组合结构研究现状
        1.3.1 国外研究概况
        1.3.2 国内研究概况
    1.4 本文主要研究内容
    1.5 本章小结
2 内燃机主轴承组合结构有限元分析理论基础
    2.1 有限元法的概况
    2.2 有限元法静力学分析理论基础
        2.2.1 弹性力学基本方程
        2.2.2 虚功原理
        2.2.3 有限元分析流程
    2.3 强度理论
        2.3.1 第一拉应力理论
        2.3.2 第一伸长线理论
        2.3.3 第一剪应力理论
        2.3.4 畸变能量理论
    2.4 相关软件介绍
        2.4.1 Creo
        2.4.2 ABAQUS
    2.5 本章小结
3 主轴承组合结构有限元模型的建立
    3.1 简化方案的说明
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 单元类型选择
        3.2.2 材料属性设置
        3.2.3 网格划分
    3.3 边界约束与载荷约束的确定
        3.3.1 约束边界条件的确定
        3.3.2 载荷边界条件的确定
    3.4 简化方案有限元计算结果及分析
        3.4.1 第一主应力比较分析
        3.4.2 等效应力比较分析
        3.4.3 主轴承孔变形比较分析
    3.5 本章小结
4 主轴承组合结构有限元静力学计算及分析
    4.1 计算模型的建立
    4.2 边界条件及载荷
    4.3 主轴承孔变形评价指标
        4.3.1 失圆度的定义
        4.3.2 圆度误差的评定准则
        4.3.3 失圆度计算方法
        4.3.4 主轴承孔变形数据的获取
    4.4 主轴承孔镗孔工艺模拟方法
    4.5 主轴组合结构应力及应变分析
        4.5.1 预紧工况下应力及应变分析
        4.5.2 主轴承载荷工况下应力及应变分析
    4.6 主轴承组合结构失圆度分析
        4.6.1 预紧工况下未装配轴瓦的主轴承孔失圆度分析
        4.6.2 不同载荷工况下装配轴瓦的主轴承孔失圆度分析
    4.7 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 未来展望
附录1 利用最小二乘圆法得到截面圆心的算法实现
附录2 主轴承孔失圆度的算法实现
参考文献
致谢



本文编号：3808849