柴油機缸蓋螺栓動態(tài)應(yīng)力分析方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、螺栓連接件是機械設(shè)備中比較常見,也比較重要的連接機構(gòu)。缸蓋螺栓連接著氣缸蓋、機體,是發(fā)動機零件中要求最高的螺栓之一。安裝時,要承受較大的預(yù)緊力;發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中,要承受復(fù)雜的交變載荷,這些載荷的大小、方向隨著曲軸轉(zhuǎn)角的改變而改變,所以缸蓋螺栓也是柴油機受力最復(fù)雜的零件之一。因此對高強度螺栓進行強度校核研究十分重要。本文以6L16/24型柴油機缸蓋螺栓為例,對螺栓連接件的動態(tài)特性及建模方法進行研究。
   本文以不同的計算方法來研

2、究缸蓋螺栓的動態(tài)特性:基于VID2230準(zhǔn)則的靜強度校核和疲勞強度校核,將兩種方法取得的結(jié)果進行對比,然后總結(jié)比較全面的螺栓連接件的動態(tài)特性建模及分析方法,主要工作如下:
   ①利用HyperMesh軟件,對柴油機的三維模型進行簡化,忽略對缸蓋螺栓受力影響不大的零部件,建立約束、賦予材料屬性、單元類型之后,將.dbb文件導(dǎo)入到ANSYS中,建立有限元模型。
   ②在ADAMS軟件中計算柴油機工作過程中主要受力部位一個

3、工作循環(huán)的動態(tài)力,并作為柴油機動態(tài)分析中的主要載荷。
   ③在ANSYS中對四根缸蓋螺栓施加預(yù)緊力之后,在氣缸蓋、機體、氣缸套上分別施加相對應(yīng)的一個工作循環(huán)的動態(tài)載荷。
   ④根據(jù)ANSYS計算結(jié)果得到的應(yīng)力云圖,分析缸蓋螺栓在柴油機一個工作循環(huán)中的不同時刻缸蓋螺栓的受力情況,并依據(jù)結(jié)果來進行螺栓的強度校核。
   ⑤通過對缸蓋螺栓做動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變的測試實驗,測得選取的某兩個測點的動應(yīng)變變化曲線,并與有限元計算

4、結(jié)果中得到的動應(yīng)變曲線對比。驗證有限元計算的準(zhǔn)確性。
   ⑥按照VDI2230準(zhǔn)則所述的方法,對處于第四缸達到最大爆發(fā)壓力時刻的缸蓋螺栓進行強度計算
   通過兩種方法的計算,有限元計算得到第四缸達到最大爆發(fā)壓力時刻,螺栓承受的最大應(yīng)力是679MPa,而按照VDI2230準(zhǔn)則,計算同一時刻螺栓承受的最大應(yīng)力是674MPa,兩者的計算結(jié)果很接近,經(jīng)計算,缸蓋螺栓的安全系數(shù)能夠滿足使用要求,說明這兩種方法的有效性,也證明了

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