一、柴油机曲轴整体应力有限元分析方法的研究（论文文献综述）
石敬南[1]（2021）在《嵌入式曲轴动态应力测试系统研究》文中提出内燃机曲轴长期处于交变载荷作用下,因疲劳失效而断轴的事故时有发生,造成人员生命财产的巨大损失。因此对曲轴受力进行研究,从而为曲轴可靠性设计提供理论和数据支撑一直是国内外学者研究的重点,但受限于曲轴恶劣的工作环境,相关研究工作主要集中于有限元分析计算和仿真,缺乏实测数据支撑。本文以微型化、低功耗、耐高温和抗振动为设计原则研发了一种4通道曲轴动态应力测试系统。系统硬件全部选用高温芯片,以低功耗PIC单片机为核心,针对应变电桥不平衡输出设计了DAC电桥自动调零电路,先通过信号调理电路对调零后的应变电桥输出信号进行滤波放大处理后,再通过单片机内置高速12bitADC将信号转换为数字量,最后将测试数据存入F-RAM存储器中作为备份。采用低功耗ZigBee无线通信技术,利用无线控制芯片将存储器内的测试数据上传至曲轴箱体外的上位机接收端。系统软件针对电桥不平衡输出设计了DAC自动调零程序,在系统运行过程中加入自动休眠、定时采集、间歇上电等程序降低了系统的功耗。为了验证测试系统整体性能,对系统各模块功能进行测试后在柴油机台架上进行了曲轴动态应力测试实验。结果表明:系统具有良好的稳定性和可靠性,能够准确测得曲轴主轴颈圆角的曲轴动态应力信号并显示应力变化曲线,可以为曲轴设计和优化提供实测数据支撑。
孟昭航[2]（2021）在《柴油发动机曲轴孔二次把合变形研究》文中研究指明工业是国民经济的基本产业,发动机是众多机械设备的核心,在工程生产中应用广泛,发动机的制造水平是国家工业水平的标志之一。工业生产对发动机性能要求不断提高,对发动机制造工艺的要求也不断提升,尤其对曲轴孔的加工精度提出了更高的要求。曲轴孔是柴油发动机加工和装配的主要基准要素之一,其加工精度对曲轴工作性能有很大的影响。曲轴孔加工前需将曲轴箱和气缸体使用螺栓进行装配,加工后拆卸螺栓并二次把合后,会出现曲轴孔变形、接合面错位等问题,进而会导致曲轴孔与轴瓦接触处产生应力集中,引起轴瓦接触疲劳失效的问题。为了研究二次把合变形结构原因,抑制曲轴孔变形,本文建立了曲轴孔二次把合过程的有限元仿真模型,对剖分式轴承孔的变形特性进行了定量计算,提出了评判曲轴孔错位变形量新方法,通过实验验证了建模过程的正确性和仿真结果的有效性。研究了预紧力矩、摩擦系数、定位销约束等因素对曲轴孔二次把合错位变形的影响。获得实际变形的加载条件和动态过程,揭示二次把合过程应力诱导圆孔的弹塑性变形机理。针对二次把合变形的工艺原因,进行了工艺试验和结构力学测试,实测了曲轴孔圆周节点三坐标值,计算了曲轴孔变形量和接合面错位变形量。测量了曲轴孔接合面两侧的应变值,计算了接合面两侧节点的主应力大小和方向。基于分形理论对曲轴箱接合面进行摩擦学研究,测量了滑移面的粗糙度与性状参数,揭示了接合面表面形貌的分形特征。计算了分形维数和特征尺度系数并代入球形微凸体接触分析计算模型,研究了接合面摩擦系数对错位变形量的影响。本文综合分析了接合面错位变形的结构原因和工艺原因,提出了解决曲轴孔二次把合变形的工艺改进方案和结构改进方案,获得了满足实际生产的二次把紧的工艺和加载条件,解决二次把紧曲轴孔的变形大的难题。改进工艺和原始工艺相比,二次把合过程曲轴孔变形平均改善31.90%。改进方案已进行生产验证并通过企业验收,获得了企业开具的生产应用证明。
李佰超[3]（2021）在《某柴油机曲轴主轴承润滑性能研究分析》文中研究说明节能环保是柴油机发展过程中重要研究课题。“国六”机动车污染物排放标准的实施,对柴油机节能降耗提出更高要求。曲轴在工作中受力复杂、工况恶劣,若曲轴轴承润滑较差,将直接造成柴油机运行油耗增加。因此,本文研究柴油机曲轴轴承润滑问题,根据机车实际运行情况及仿真分析结果,提出润滑性能优化方案,使柴油机能够满足节能环保的要求。这在柴油机不断优化发展中占据重要地位。课题针对某16缸柴油机轴承润滑问题,基于AVL＿Excite软件进行多体动力学仿真分析,考虑多个影响润滑因子,结合正交实验法及极差法,输出柴油机曲轴轴承润滑优化方案。首先,完成多体动力学模型搭建。1)利用UG软件搭建曲轴轴承模型,为确保网格质量及计算精度,对曲轴强度影响较小的复杂结构进行简化处理;2)将简化后曲轴轴承模型导入Hyper Mesh软件,完成材料添加、网格划分、设置约束、建立主自由度节点等工作步骤;3)将网格模型导入Ansys软件进行曲轴模态分析,确保建立主节点前后曲轴特性一致;4)将曲轴轴承文件导入AVL＿Excite软件,进行模态缩减、定义参数、设置边界条件等步骤,完成曲轴轴承多体动力学模型搭建工作。然后,开展数值仿真结果分析。利用厂方提供的油孔、油槽、供油压力、缸压曲线等重要数据,设置多体动力学模型初始参数,验证模型准确性后开展润滑摩擦数值计算。通过观察轴心轨迹、最小油膜厚度、最大油膜压力以及压力云图等仿真结果,确定曲轴轴承的润滑磨损情况。与柴油机实际工作情况进行对比分析,确定第九主轴承润滑效果最差,仿真结果与曲轴轴承实际工作情况趋势一致。最后,针对第九主轴承展开优化研究。结合正交试验法对影响润滑摩擦的因子进行试验设计,利用极差分析确定各因子对曲轴轴承润滑性能的影响权重。基于正交试验仿真结果输出优化参数方案,对比参数优化前后多体动力学仿真结果,确定优化方案能够大幅提升曲轴轴承润滑性能。该方案可提供给厂方设计参考使用,解决实际工程问题。
徐子静[4]（2020）在《柴油机连杆有限元分析》文中研究表明在柴油机的众多组成部分中,连杆是非常重要的一种零部件,它不仅能够传递来自活塞的力,而且能够改变传动过程中的运动形式,连杆工作状态的正常与否决定着柴油机的工作状态。因此,对于连杆进行刚度、强度、疲劳寿命的分析对于柴油机的安全运行是十分必要的。连杆的变形会影响曲轴连杆系统的正常工作,造成柴油机振动和噪声增加,严重的话柴油机会无法工作。本文以某型号的直列六缸柴油发动机的连杆作为研究目标,通过专业的商用建模软件建立机器传动系统的实体几何模型,在建模过程中简化了本次分析不关注的零件,譬如曲柄销和活塞销,以此来更加精确的模拟连杆的受力情况,并且利用各种接触关系的方法尽可能的模拟各零件的实际配合状况。利用有限元分析方法在最大拉伸及最大压缩两种工况下对连杆进行了静力学仿真分析,对连杆进行自由状态的模态分析以及连杆疲劳寿命分析。通过分析静力学仿真分析的计算结果后给出了连杆应力较大的危险部位和连杆小头孔的变形情况;通过分析模态分析的计算结果找出连杆的低阶模态的频率,排除了连杆共振的情况;通过分析疲劳寿命分析的计算结果计算出了连杆的疲劳寿命,符合柴油机的设计要求。由于在发动机连杆的有限元分析上,国内和国外的差距在于动力学分析方法的使用,国内普遍采用在极限工况下对连杆进行有限元分析,内燃机实际运行过程中存在一定的误差,国外在这方面的分析已经普遍开始使用基于多体动力学的刚柔耦合分析,更加实际情况下柴油机内部零件的运动情况。因此本文的研究目的是在传统静力学分析的基础上,再通过增加利用多体动力学进行刚柔耦合分析的方法计算出了连杆在柴油机完整四冲程循环的运行周期内的应力分布,对静力学分析和动力学分析的结果进行了对比和分析,给出静力学分析结果和动力学分析结果得差别,为相关方面的仿真工作提供经验。
王大萌[5]（2020）在《265型柴油机配气机构间隙热力耦合分析》文中指出配气机构作为柴油机的重要组成部分,其组件之间合理间隙的大小将直接影响柴油机稳定工作性能,间隙不合理会导致拉缸、活塞撞击气门、气门敲击气门横臂等故障发生,造成柴油机无法正常工作,因此对柴油机配气机构组件间的合理间隙进行分析是非常必要的。本文以265柴油机为例,运用Creo 3.0、Ansys Fluent 19.0和Ansys Workbench 19.0软件对柴油机配气机构进行了分析,采用燃烧模拟的方法对配气机构进行缸内燃气温度场分析,获得缸内燃气流速、燃气温度、壁面温度、热流密度和压力的分布规律,并以模拟得到的壁面温度场作为边界条件分析配气机构组件温度场,再将分析获得的组件温度场作为边界条件,分进气、压缩及爆炸、排气三种工况对配气机构进行热力耦合分析,得到组件的等效应力、应变和变形,最后根据热力耦合分析得到的组件变形量,分析出活塞与缸套、活塞与气门、气门与气门横臂之间冷态下应预留的合理间隙。分析结果表明:（1）缸内燃气最大流速为397m/s,燃气最大温度约1387℃,壁面最大温度约581℃,最大热流密度为99.47 W/m2,缸内壁面承受平均压力为0.139MPa,配气机构组件最高温度为585.5℃,并通过工厂的试验数据验证了分析结果的可靠性。（2）进气工况下,最大等效应力为358.88MPa,位于曲轴端面上,最大变形为1.9975mm,位于活塞顶面,排气工况下,最大等效应力为358.88MPa,位于曲轴端面上,最大变形为1.9975mm,位于活塞顶面,压缩及爆炸工况下,最大等效应力为778.06MPa,发生在连杆中部位置,最大变形为5.0722mm,位于连杆顶部位置。（3）三组组件之间冷态下应预留的合理间隙分别为:活塞与缸套大于0.9978mm,活塞与气门大于2.4908mm,进气门与进气门横臂大于0.3129mm,排气门与排气门横臂大于0.4256mm,其中活塞与气门、气门与气门横臂之间的合理间隙已应用在工厂对柴油机的实际调试中,通过工厂的实际应用证明了本文分析结果合理可靠。本文提出使用燃烧模拟法来计算缸内壁面温度场的方法,为分析柴油机温度场提供一种新的途径,同时本文所获得的组件之间的间隙已应用在工厂实践中,证明本文的研究结果对柴油机的设计应用上具有一定的参考价值,为配气机构优化设计和制造安装提供了相关的依据。
于存银[6]（2020）在《多缸柴油机曲轴振动与轴承润滑及机体变形耦合特性研究》文中进行了进一步梳理曲轴-轴承系统是柴油机的核心部件,随着柴油机强化指标的不断提高,曲轴-轴承系统的工作条件变得越来越苛刻。以CY4102BQ柴油机为研究对象,本文采用有限单元法构造了曲轴的整体有限元模型,采用Fortran语言编程实现建模流程的通用化和模块化,并通过ANSYS仿真和模态实验的手段验证曲轴有限元模型的准确性。建立了曲轴振动计算和轴承润滑计算的耦合模型,利用有限差分法数值求解计入轴颈受载变形倾斜的主轴承流体动力润滑的Reynolds方程,计算了主轴承油膜厚度、压力、油膜反力和油膜力矩,分析了主轴承的润滑特性和曲轴的动力学特性,并分析了曲轴振动对主轴承润滑特性的影响。通过改变轴承宽度、轴承间隙和润滑油粘度的设计参数,获得这些影响因素对曲轴动力学和主轴承润滑特性的影响规律。同时,对比了线性弹簧-阻尼、非线性弹簧阻尼两种等效模型与流体动力润滑模型的计算结果,表明流体动力润滑模型更能反映实际情况。建立了曲轴振动-轴承润滑计算与机体变形计算的耦合模型,通过将油膜压力载荷直接加载到轴承表面,计算了主轴承孔的轮廓变形、同轴度、径向全跳动和配合间隙,分析了机体变形对轴承弹性流体动力润滑特性、曲轴振动特性的影响规律。耦合动力学计算模型对于提高轴承载荷、轴承润滑、曲轴振动以及机体变形的计算精度具有重要意义。
王阳[7]（2019）在《船用柴油机多体动力学建模及仿真分析》文中研究表明随着柴油机向着重载、高速、增压等方向发展,新的发展方向所催生的技术手段进而导致柴油机的零部件所受载荷增大和振动问题严重,过大的振动会引起柴油机零部件损坏和高应力区船体结构出现疲劳破坏,振动所导致的噪声问题也恶化了船员的工作环境。所以对柴油机虚拟样机的搭建、静态性能仿真和机体的动态响应预测也变得愈加重要,具有重要的工程应用价值。本文以4L20船用柴油机为研究对象,建立其四种工况下曲柄连杆机构的刚柔混合多体动力学模型,分析并对比四种工况下的仿真数据得出曲柄连杆机构的动态特性。输出连杆与机体的激励曲线,从静态和动态两个角度对柴油机进行仿真分析,旨在预测其静态性能和动态性能。其中静态方面主要对连杆和机体进行静强度分析,动态方面主要对机体进行模态分析和时域激励下的动态响应分析,并选取了机体上主要关注的特征点进行了振动特性分析。本文的主要研究内容如下:（1）根据柴油机的二维图纸和已生产出来的样机,采取合理的建模原则,利用建模软件Pro/E建立柴油机的三维模型。（2）在Hyperworks中建立柴油机的有限元模型,对曲轴和机体进行模态分析,得出主要模态振型与频率。通过曲轴的模态分析结果输出MNF文件,为刚柔混合模型的建立做准备,通过机体的模态分析结果为动态响应分析提供模态参数。（3）在ADAMS中利用MNF文件建立刚柔混合模型,输出激励曲线,为静态与动态响应分析提供激励数据。对比四种工况下激励曲线,可知轴承力受爆发时刻影响最大,随着工况增大,最大侧推力位置向做功行程前期移动。（4）通过多体动力学模型输出的动力学参数,对机体和连杆进行主要工况下的静强度分析,得出连杆小头大头与杆身连接处应力易集中,隔板与机体相连处应力较大,对其进行强度校核,求得安全系数,为结构优化提供参考依据。（5）通过多体动力学模型输出气体力、活塞侧推力和主轴承激励的时域曲线,基于这三种激励对机体进行动态响应分析,得出机体的振动速度矢量云图,分析可知油底壳为主要振动噪声辐射源。并选取机体上主要关注的特征点,通过振动曲线分析主要关注部位的振动规律。
施佳裕[8]（2019）在《494Q柴油机曲轴弯/扭复合强度与疲劳寿命研究》文中认为曲轴是柴油机的重要运动件。在柴油机运行过程中,曲轴承受拉、压、弯、扭等交变载荷,其结构参数、材料等影响曲轴的强度和柴油机的可靠性。为了满足日益严苛的排放法规要求和用户对动力性、经济性的需求,柴油机通常采用增压中冷和电控高压喷射等技术,使气缸内最大爆发压力明显提高,曲轴承受的交变载荷随之增大,加剧了主轴颈和曲柄销过渡圆角等区域的应力集中。开展曲轴弯曲、扭转及弯/扭复合载荷对曲轴强度和疲劳寿命的研究,对于提高曲轴的强度和疲劳寿命具有重要意义。以494Q柴油机曲轴为研究对象,建立了弯/扭复合曲轴模型,确定了曲轴的载荷和约束边界条件,探讨了柴油机实际工作过程中,圆角应力和变形随曲轴转角的变化规律;应用有限元仿真的方法,对曲轴结构参数进行敏感度分析,提出了优化方案;基于疲劳累积损伤理论、疲劳寿命分析方法和平均应力修正法,编制了载荷谱,研究了优化前后曲轴的疲劳寿命和安全系数;搭建了疲劳试验台,根据配对升降法的原理,开展了曲轴弯曲和扭转疲劳试验,探讨了疲劳极限载荷与可靠性之间的关系。主要研究工作如下:实际测量了494Q柴油机的示功图,分析了曲轴弯曲、扭转及弯/扭复合载荷边界条件。应用ANSYS WORKBENCH软件,研究了曲轴承受弯曲载荷、最大扭转载荷及弯/扭复合载荷时,圆角应力和变形随曲轴转角的变化规律。结果表明,曲轴应力集中主要出现在轴颈过渡圆角处。当柴油机第四缸作功时,第四曲柄销右侧过渡圆角处弯曲应力最大,最大弯曲应力为220.76 MPa。当曲轴承受最大扭转载荷时,最大扭转应力为153.2 MPa,出现在上止点（Top Dead Center,TDC）后25°CA。当曲轴承受弯/扭复合载荷时,0°CA180°CA内的最大弯/扭复合应力为278.7 MPa,比第四缸作功时的最大弯曲应力大26%,出现在上止点后15°CA。针对曲轴的结构参数、材料等因素,开展了曲轴强度的影响因素研究。根据敏感度分析理论,选择了主轴颈半径、曲柄销半径、过渡圆角半径等结构参数进行应力和变形敏感度分析。基于敏感度分析结果,应用响应面法,提出了一种曲轴结构参数优化方案。结果表明,对应力和变形影响程度最大的结构参数是过渡圆角半径,相应的应力和变形敏感度系数分别为-0.426和-0.563。对优化方案进行有限元分析,优化方案的曲轴最大应力减小了11.8%,最大变形减小了12.5%,达到了优化目的。根据疲劳累积损伤理论、疲劳寿命分析方法和平均应力修正法,预测了曲轴的疲劳寿命,分析了曲轴的安全系数和疲劳损伤,并与优化后的曲轴疲劳寿命和安全系数进行对比。结果表明,优化前曲轴的疲劳寿命为2.452×109次循环,安全系数为1.75,优化后曲轴的疲劳寿命提高了17.2%,安全系数提高了8.5%;依据疲劳强度理论,曲轴的静强度安全系数为2.9,弯/扭复合疲劳强度安全系数为1.77。应用疲劳试验的方法,搭建了曲轴疲劳试验台,开展了曲轴弯曲和扭转疲劳试验。基于配对升降法的原理,探讨不同存活率下,曲轴弯曲、扭转疲劳极限载荷与可靠性之间的关系。结果表明,99.99%存活率下,曲轴弯曲疲劳极限为2036 N·m,安全系数为1.93;曲轴扭转疲劳极限为4502 N·m,安全系数为3.91;曲轴弯/扭复合疲劳强度安全系数为1.73,试验与仿真结果具有较好的一致性。
吴浩[9]（2019）在《基于多体动力学DK4-A柴油机曲轴轻量化设计及模态试验与分析》文中认为对汽车进行轻量化设计是实现汽车节约能源重要措施之一,受到广大研发人员的广泛关注。曲轴作为汽车“心脏”---内燃机的重要部件,对其进行结构轻量化设计具有十分重要的意义。本课题对曲轴进行轻量化设计,且从多个方面分析了该轻量化设计方案的可靠性。本课题的研究如下:以DK4-A柴油机曲轴为设计基础,在保证外形结构尺寸与原柴油机相关配合不变的情况下,对该曲轴进行轻量化设计;基于响应面分析法理论,确定轻量化设计方案,得到的轻量化曲轴质量是20.15kg,比原曲轴质量减少了2.76kg;搭建曲轴动平衡仿真实验平台,得到轻量化曲轴比原曲轴的振动特性更好,消耗的能量更低;基于仿真手段测得轻量化曲轴主轴颈、连杆轴颈的负荷数据,得到轻量化曲轴主轴颈、连杆轴颈的负荷均比原曲轴要小;运用仿真测得的相关数据以及流体润滑相关知识,得到轻量化曲轴的润滑特性满足使用要求;使用Ansys Workbench对轻量化曲轴进行强度分析,并针对其薄弱位置进行部分结构优化,得到轻量化曲轴的强度满足使用要求,且经过对其部分结构优化后,该曲轴强度增加;基于多体动力学理论,利用Adams对轻量化曲轴的进行动力学分析,得到多体动力学分析结果与强度校核结果分布情况类似,且在该计算模型中得到的活塞位移、速度值和理论计算值的误差分别是:1.06%和2.39%,即该计算模型是可靠的;利用Ansys nCode对轻量化曲轴进行疲劳分析,得到结果:若以曲轴每天工作8小时、每年工作10个月计算,则该曲轴可以使用10.43年,满足曲轴的寿命要求;为了获得轻量化曲轴的振动特性,为进一步减小曲轴的振动提供指导,本课题使用两种计算方法对轻量化曲轴进行模态分析,两种计算方法的最大误差是3.73%,如此不仅得到了轻量化曲轴的振动特性,为进一步提高曲轴工作性能提供指导,还验证计算模型的准确性,增加分析结果的可靠度。
苏衍畔[10]（2019）在《船用低速机连杆结构强度与疲劳特性研究》文中认为连杆作为柴油机关键运动部件之一,工作过程中承受复杂的交变载荷,对其结构强度和可靠性产生很大的影响。在一定程度上,连杆的可靠性直接影响整台柴油机的正常工作。船用低速柴油机不同于其他中、高速柴油机,连杆部件结构复杂且尺寸较大,其工作过程中受力状态和受力大小与其他柴油机的连杆不同,这对连杆的结构疲劳强度要求更高。随着有限元技术与计算机的快速发展,大型通用有限元分析软件已经可以胜任复杂连杆的结构强度分析工作。为避免连杆单一静态强度分析的弊端,继续对连杆进行静强度试验、瞬态强度分析、疲劳强度校核和模态分析很有必要,这样才能确保设计出满足技术指标和可靠性的连杆。本文以某型低速柴油机连杆为研究对象,首先对连杆在装配工况和最大爆压工况下进行静态强度分析,发现螺栓预紧力和过盈力对连杆大、小端部位影响显着,缸内燃烧压力和部件往复惯性力对杆身部位强度影响显着;在强度计算基础上进行疲劳强度校核,得到连杆工作寿命和疲劳安全系数,评估了连杆可靠性。之后装配曲柄连杆机构模型,对载荷不作简化直接将力施加在活塞表面进行强度计算,并与载荷简化的强度计算结果对比分析,验证对载荷进行120°范围内余弦简化的合理性。再对连杆衬套进行接触分析,通过设计正交模拟试验得到摩擦系数和过盈量对接触状况的影响规律,并根据影响规律确定最合适的过盈量和摩擦系数,该参数会使衬套的微动磨损最佳。其次,使用电液伺服万能试验机对缩比尺寸为1/4的连杆进行静强度试验,并与1/4连杆静态强度计算结果进行对比分析,验证了连杆静态强度仿真计算的合理性。之后对连杆进行模态分析,作为连杆动力学分析的起点,获取连杆有限模态阶数内的固有频率和模态振型,确定了连杆的振动特性。最后对曲柄连杆机构进行瞬态强度分析,研究了上止点前后连杆应力变化和分布情况,发现了在上止点前后杆身左右两侧应力出现差值,应力分布随曲轴转角变化。在强度计算基础上又进行了连杆疲劳强度校核,并与前文的连杆静态强度计算和疲劳强度校核的结果进行对比分析。综合连杆静态与瞬态强度计算结果以及疲劳强度校核结果,可更好的评估连杆整体强度。
二、柴油机曲轴整体应力有限元分析方法的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、柴油机曲轴整体应力有限元分析方法的研究（论文提纲范文）
（1）嵌入式曲轴动态应力测试系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外曲轴动态应变研究现状 |
| 1.2.2 国内曲轴动态应变研究现状 |
| 1.3 论文主要内容和结构安排 |
| 第2章 测试系统总体方案设计 |
| 2.1 曲轴应力测试环境特点分析 |
| 2.2 系统设计指标 |
| 2.3 总体设计方案 |
| 2.3.1 测试系统设计原则 |
| 2.3.2 研究方法选择 |
| 2.3.3 模块化设计方案 |
| 2.4 系统状态转换设计 |
| 2.5 关键技术及实现方式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 测试系统硬件设计 |
| 3.1 应变片选型 |
| 3.1.1 应力与应变 |
| 3.1.2 应变片工作原理 |
| 3.1.3 应变片选型 |
| 3.2 应变信号调理电路 |
| 3.2.1 电桥输出电路 |
| 3.2.2 自动调零电路 |
| 3.2.3 仪表放大电路 |
| 3.2.4 程控放大电路设计 |
| 3.2.5 二阶低通滤波电路设计 |
| 3.2.6 多路选通电路设计 |
| 3.3 主控芯片及其外围电路设计 |
| 3.3.1 AD转换电路 |
| 3.3.2 晶振电路 |
| 3.4 供电电路设计 |
| 3.5 存储电路设计 |
| 3.6 无线通信电路设计 |
| 3.7 无线充电电路设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 测试系统软件设计 |
| 4.1 系统主程序 |
| 4.2 应变信号采存程序设计 |
| 4.2.1 电桥自动调零 |
| 4.2.2 程控放大器增益控制 |
| 4.2.3 A/D数据采集 |
| 4.2.4 数据存储 |
| 4.3 无线通信模块控制 |
| 4.3.1 无线通信模块架构 |
| 4.3.2 UART初始化 |
| 4.3.3 PIC单片机UART串口通信 |
| 4.3.4 上位机接收端程序设计 |
| 4.3.5 测试仪发送端程序设计 |
| 4.4 上位机软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统功能测试与验证 |
| 5.1 硬件测试 |
| 5.1.1 信号采存功能验证 |
| 5.1.2 无线通信功能测试 |
| 5.1.3 系统整体功能验证 |
| 5.2 实验验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）柴油发动机曲轴孔二次把合变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.3.1 课题简述 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 曲轴孔结构有限元分析 |
| 2.1 有限元分析理论 |
| 2.1.1 有限元法概述 |
| 2.1.2 非线性分析 |
| 2.1.3 有限元分析步骤 |
| 2.2 有限元模型 |
| 2.2.1 几何清理 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.3 有限元分析结果 |
| 2.3.1 整机位移应力分析 |
| 2.3.2 螺栓和曲轴孔的位移应力分析 |
| 2.3.3 曲轴孔错位变形分析 |
| 2.4 曲轴孔错位变形影响因素 |
| 2.4.1 螺栓预紧力矩对错位变形量的影响 |
| 2.4.2 接合面摩擦系数对错位变形量的影响 |
| 2.4.3 单侧定位销约束状况对错位变形量的影响 |
| 2.4.4 边缘接触对对错位变形量的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 曲轴孔二次把合工艺分析 |
| 3.1 二次把合工艺过程 |
| 3.1.1 现有工艺流程 |
| 3.1.2 螺栓预紧工艺验证 |
| 3.1.3 工艺流程分析 |
| 3.2 二次把合过程应力分析 |
| 3.2.1 应变测量 |
| 3.2.2 主应力计算 |
| 3.3 线激光轮廓测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 接合面摩擦学分析 |
| 4.1 分形理论分析 |
| 4.1.1 分形理论 |
| 4.1.2 接合面摩擦系数 |
| 4.2 有限元接触对分析 |
| 4.2.1 曲轴箱接触对分析 |
| 4.2.2 螺栓头接触对分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 曲轴孔二次把合变形原因综述及改进方案 |
| 5.1 曲轴孔二次把合变形原因综述 |
| 5.1.1 结构原因 |
| 5.1.2 工艺原因 |
| 5.2 曲轴孔二次把合变形改进方案 |
| 5.2.1 结构改进方案 |
| 5.2.2 工艺改进方案 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）某柴油机曲轴主轴承润滑性能研究分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 曲轴轴承润滑摩擦问题国内外研究现状 |
| 1.2.1 流体动压润滑理论研究现状 |
| 1.2.2 轴系润滑研究现状 |
| 1.3 课题来源及技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 曲轴轴承润滑问题研究理论基础 |
| 2.1 润滑模式理论基础 |
| 2.2 曲轴轴承弹流润滑理论基础 |
| 2.2.1 流体动压润滑形成机理 |
| 2.2.2 雷诺方程推导过程 |
| 2.2.3 润滑边界条件 |
| 2.2.4 润滑油粘度 |
| 2.2.5 油膜厚度方程 |
| 2.2.6 表面微凸体粗糙接触模型 |
| 2.3 有限元理论基础 |
| 2.4 多体动力学理论基础 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于AVL_Excite曲轴轴承多体动力学模型搭建 |
| 3.1 曲轴轴承有限元模型搭建 |
| 3.1.1 柴油机基本参数介绍 |
| 3.1.2 曲轴轴承实体模型搭建 |
| 3.1.3 曲轴轴承网格生成 |
| 3.1.4 曲轴有限元模型自由模态对比分析 |
| 3.1.5 曲轴轴承有限元模型缩减 |
| 3.2 搭建曲轴轴承多体动力学模型 |
| 3.2.1 设置模型体单元 |
| 3.2.2 设置连接单元 |
| 3.2.3 多体动力学仿真模型搭建 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 曲轴轴承动力学结果分析及模型验证 |
| 4.1 转速波动结果分析 |
| 4.2 曲轴振动分析 |
| 4.3 曲柄销受力分析 |
| 4.4 主轴承受力分析 |
| 4.5 曲轴应力恢复与疲劳强度校核 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 曲轴轴承润滑性能仿真结果分析 |
| 5.1 最小油膜厚度分析 |
| 5.2 峰值油膜压力分析 |
| 5.3 轴心轨迹分析 |
| 5.4 摩擦功耗与滑油流量分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于正交试验设计轴承润滑性能优化 |
| 6.1 正交试验设计方法概述 |
| 6.2 润滑性能影响因子选取 |
| 6.3 正交试验设计仿真结果 |
| 6.4 基于极差法润滑性能影响因子分析 |
| 6.4.1 最小油膜厚度影响因子权重 |
| 6.4.2 峰值油膜压力影响因子权重 |
| 6.5 轴承润滑优化方案 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）柴油机连杆有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 内燃机连杆的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内连杆的研究动态 |
| 1.2.2 国外连杆的研究动态 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 连杆机构的运动分析与建模 |
| 2.1 曲柄连杆机构的运动分析 |
| 2.1.1 活塞运动分析 |
| 2.1.2 连杆运动计算 |
| 2.2 曲柄连杆机构的力学计算 |
| 2.2.1 气体作用力 |
| 2.2.2 往复惯性力 |
| 2.2.3 旋转惯性力 |
| 2.2.4 预紧载荷 |
| 2.3 拉伸和压缩工况的载荷分析 |
| 2.3.1 最大拉伸工况下的载荷分析 |
| 2.3.2 最大压缩工况下的载荷分析 |
| 2.3.3 预紧载荷计算 |
| 2.4 连杆运动机构模型的建立 |
| 2.4.1 PTC Creo软件介绍 |
| 2.4.2 基本参数准备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柴油机连杆的静力学仿真 |
| 3.1 有限元分析基础 |
| 3.1.1 分析理论基础 |
| 3.1.2 有限元仿真在内燃机研究中的应用 |
| 3.1.3 Ansys workbench软件介绍 |
| 3.2 有限元分析模型的建立 |
| 3.2.1 三维模型建立 |
| 3.2.2 材料设置 |
| 3.2.3 接触设置 |
| 3.2.4 网格的划分 |
| 3.2.5 边界条件的施加 |
| 3.3 连杆静力学仿真计算 |
| 3.3.1 连杆应力结果分析 |
| 3.3.2 连杆变形结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柴油机连杆的动力学仿真 |
| 4.1 多体动力学分析基础 |
| 4.1.1 软件介绍 |
| 4.2 多体动力学仿真模型的建立 |
| 4.2.1 几何模型的建立 |
| 4.2.2 运动边界条件的设置 |
| 4.2.3 载荷边界条件的设置 |
| 4.3 多刚体动力学分析 |
| 4.3.1 活塞位移分析 |
| 4.3.2 活塞速度和加速度分析 |
| 4.4 连杆刚柔耦合分析 |
| 4.4.1 柔性体的网格划分 |
| 4.4.2 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 连杆模态及疲劳寿命分析 |
| 5.1 连杆模态分析 |
| 5.1.1 理论基础 |
| 5.1.2 有限元模型建立 |
| 5.1.3 自由模态分析 |
| 5.2 疲劳寿命分析 |
| 5.2.1 疲劳损伤问题简介 |
| 5.2.2 疲劳预测方法 |
| 5.2.3 疲劳累计理论 |
| 5.2.4 疲劳寿命的分析方法 |
| 5.2.5 nCode Design Life疲劳分析软件介绍 |
| 5.2.6 连杆的疲劳寿命分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 主要工作 |
| 6.1.2 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）265型柴油机配气机构间隙热力耦合分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本文研究的意义 |
| 1.4 本文的研究特色及创新 |
| 1.5 本文研究的内容 |
| 第二章 有限元分析理论 |
| 2.1 燃烧学理论 |
| 2.1.1 流体动力学控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 燃烧模型 |
| 2.2 传热学理论 |
| 2.3 弹性与热弹性力学分析理论 |
| 本章小结 |
| 第三章 气缸内燃气及壁面温度场分析 |
| 3.1 温度场分析方法的确定 |
| 3.2 燃烧模拟分析 |
| 3.2.1 三维模型的建立 |
| 3.2.2 有限元分析模型的建立 |
| 3.3 有限元分析结果 |
| 3.3.1 缸内燃气流动分析 |
| 3.3.2 缸内燃气温度场分析 |
| 3.3.3 缸内压力分析 |
| 3.3.4 壁面热流密度分析 |
| 3.3.5 缸内壁面温度场分析 |
| 3.3.6 模拟与试验数据比对 |
| 本章小结 |
| 第四章 配气机构组件温度场分析 |
| 4.1 有限元分析模型的建立 |
| 4.1.1 网格划分及材料参数设定 |
| 4.1.2 定义机构接触 |
| 4.1.3 温度场的设定 |
| 4.2 配气机构组件温度场分布 |
| 4.2.1 整体机构温度场分析 |
| 4.2.2 各组件温度场分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 配气机构组件热力耦合的分析计算 |
| 5.1 有限元模型建立 |
| 5.1.1 约束条件 |
| 5.1.2 压力载荷 |
| 5.2 有限元分析结果 |
| 5.2.1 整体结果分析 |
| 5.2.2 各组件结果分析 |
| 本章小结 |
| 第六章 配气系统合理间隙计算 |
| 6.1 配气机构变形分布 |
| 6.1.1 整体机构变形分析结果 |
| 6.1.2 各组件变形分析结果 |
| 6.2 组件合理间隙的分析 |
| 6.2.1 活塞与缸套 |
| 6.2.2 活塞与气门 |
| 6.2.3 气门与气门横臂 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）多缸柴油机曲轴振动与轴承润滑及机体变形耦合特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 曲轴振动研究现状 |
| 1.2.2 曲轴振动计算方法 |
| 1.2.3 曲轴轴承润滑研究现状 |
| 1.2.4 曲轴动力学与轴承润滑及机体变形耦合分析研究现状 |
| 1.2.5 机体变形分析研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 曲轴振动模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 梁单元模型 |
| 2.2.1 梁单元 |
| 2.2.2 体坐标系下的空间梁单元 |
| 2.3 曲轴有限元模型的构造 |
| 2.3.1 整体曲轴有限元模型的静力学校核 |
| 2.3.2 整体曲轴有限元模型的模态实验验证 |
| 2.4 位移边界条件 |
| 2.5 曲轴载荷分析 |
| 2.5.1 曲柄连杆机构的运动学计算 |
| 2.5.2 曲柄连杆机构的动力学计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 曲轴振动与轴承润滑耦合特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 主轴承流体动力润滑理论 |
| 3.2.1 油膜厚度方程计算 |
| 3.2.2 Reynolds方程 |
| 3.2.3 数值计算方法 |
| 3.3 曲轴振动和轴承润滑耦合特性研究 |
| 3.3.1 主轴颈的动力学特性 |
| 3.3.2 主轴承的润滑特性 |
| 3.4 油膜动力润滑模型对曲轴振动特性的影响分析 |
| 3.4.1 等效作用模型 |
| 3.4.2 计算结果对比分析 |
| 3.5 曲轴振动对轴承润滑特性的影响分析 |
| 3.6 不同输入参数的轴承润滑特性和曲轴动力学特性的对比研究 |
| 3.6.1 轴承间隙 |
| 3.6.2 润滑油粘度 |
| 3.6.3 轴承宽度 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 曲轴振动与轴承润滑及机体变形耦合特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 耦合计算方法 |
| 4.2.1 ANSYS和 Fortran的编译链接 |
| 4.2.2 曲轴振动-轴承润滑-机体变形耦合计算的流程如下 |
| 4.3 计算模型和边界条件 |
| 4.3.1 轴承座和机体模型的建立 |
| 4.3.2 材料参数的确定 |
| 4.3.3 位移边界条件 |
| 4.3.4 载荷边界条件 |
| 4.4 计算结果和分析 |
| 4.4.1 机体变形对轴承润滑和曲轴振动特性的影响分析 |
| 4.4.2 轴承座局部变形与机体整体变形对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机体变形分析 |
| 5.1 机体变形评价参数 |
| 5.2 计算模型和激励力源 |
| 5.2.1 计算模型 |
| 5.2.2 计算力源和载荷加载方式 |
| 5.3 计算结果和分析 |
| 5.3.1 主轴承的表面轮廓变形分析 |
| 5.3.2 主轴承的同轴度分析 |
| 5.3.3 主轴承的径向全跳动分析 |
| 5.3.4 主轴承的径向配合间隙分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）船用柴油机多体动力学建模及仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 基础理论与软件平台 |
| 2.1 基本理论基础 |
| 2.1.1 多体动力学分析理论概述 |
| 2.1.2 静强度分析理论概述 |
| 2.1.3 结构动力学分析理论概述 |
| 2.2 分析软件概述 |
| 2.2.1 有限元分析软件概述Hyperworks |
| 2.2.2 虚拟样机技术及多体动力学分析软件概述ADAMS |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 柴油机模型的建立与模态分析 |
| 3.1 柴油机三维模型的建立 |
| 3.1.1 柴油机的基本参数及建模原则 |
| 3.1.2 柴油机机体、曲柄连杆机构及其组合体的建立 |
| 3.2 柴油机机体及曲轴的有限元模型建立 |
| 3.2.1 有限元模型的网格属性及材料属性 |
| 3.2.2 位移约束边界条件 |
| 3.3 曲轴与机体的模态分析 |
| 3.3.1 曲轴的模态分析 |
| 3.3.2 曲轴模态中性文件的生成 |
| 3.3.3 机体的模态分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 四种工况下的柴油机动力学仿真分析 |
| 4.1 曲柄连杆机构刚柔混合模型的建立 |
| 4.1.1 柔性体概述 |
| 4.1.2 曲柄连杆机构全刚体模型的建立 |
| 4.1.3 曲柄连杆机构刚柔混合模型的建立 |
| 4.2 曲柄连杆机构动力学分析 |
| 4.2.1 曲柄连杆机构受力理论分析 |
| 4.2.2 多体动力学模型理论验证 |
| 4.2.3 曲柄连杆机构的受力分析 |
| 4.3 机体相关激励力的确定 |
| 4.3.1 四种工况下活塞侧推力 |
| 4.3.2 四种工况下主轴承作用力 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 连杆的静强度有限元仿真分析 |
| 5.1 连杆的受力分析 |
| 5.1.1 气体压力计算 |
| 5.1.2 往复惯性力的计算 |
| 5.1.3 螺栓预紧力计算 |
| 5.2 连杆有限元网格模型的建立 |
| 5.2.1 连杆有限元网格的划分 |
| 5.2.2 连杆的材料属性 |
| 5.3 三种工况下边界条件及载荷的处理 |
| 5.3.1 预紧工况 |
| 5.3.2 最大拉伸工况 |
| 5.3.3 最大压缩工况 |
| 5.4 连杆的静强度有限元仿真分析 |
| 5.4.1 预紧工况分析 |
| 5.4.2 最大拉伸工况分析 |
| 5.4.3 最大压缩工况分析 |
| 5.4.4 强度校核与结构改进意见 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 机体的静强度分析及动态响应分析 |
| 6.1 机体静强度分析约束及载荷的施加 |
| 6.1.1 约束的设置 |
| 6.1.2 侧推力的施加 |
| 6.1.3 轴承力的施加 |
| 6.1.4 气体力的施加 |
| 6.1.5 缸盖螺栓预紧力的施加 |
| 6.2 爆发工况下机体的静力分析及强度校核 |
| 6.2.1 机体变形分析 |
| 6.2.2 机体应力分析 |
| 6.2.3 机体的强度校核及结构改进意见 |
| 6.3 机体的动态响应分析边界条件及载荷的施加 |
| 6.3.1 瞬态动力学分析模型 |
| 6.3.2 瞬态动力学分析边界条件的设置 |
| 6.3.3 激励的简化与施加方法 |
| 6.4 机体的动态响应分析 |
| 6.4.1 机体动态响应计算结果分析 |
| 6.4.2 机体主要特征点的振动响应分析 |
| 6.4.3 机体动态响应改善探究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（8）494Q柴油机曲轴弯/扭复合强度与疲劳寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 曲轴强度与疲劳寿命分析 |
| 1.2.1 曲轴强度仿真方法 |
| 1.2.2 曲轴强度试验方法 |
| 1.2.3 曲轴疲劳寿命分析 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 曲轴强度研究现状 |
| 1.3.2 曲轴疲劳寿命研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 曲轴有限元模型的建立与分析 |
| 2.1 模型的建立 |
| 2.1.1 弯/扭复合模型的建立 |
| 2.1.2 材料属性 |
| 2.1.3 网格划分 |
| 2.2 边界条件的处理 |
| 2.2.1 载荷边界条件 |
| 2.2.2 约束边界条件 |
| 2.3 仿真结果分析 |
| 2.3.1 弯曲结果分析 |
| 2.3.2 扭转结果分析 |
| 2.3.3 弯/扭复合结果分析 |
| 2.4 曲轴强度影响因素分析 |
| 2.4.1 结构参数 |
| 2.4.2 材料 |
| 2.4.3 载荷 |
| 2.5 结构参数敏感度分析与优化 |
| 2.5.1 敏感度分析 |
| 2.5.2 结构参数优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 曲轴疲劳寿命预测与疲劳强度校核 |
| 3.1 疲劳损伤理论与疲劳分析方法 |
| 3.1.1 疲劳累积损伤理论 |
| 3.1.2 疲劳寿命分析方法 |
| 3.2 平均应力与S-N曲线修正 |
| 3.2.1 平均应力 |
| 3.2.2 S-N曲线 |
| 3.3 疲劳寿命预测 |
| 3.3.1 载荷谱的编制 |
| 3.3.2 疲劳寿命分析 |
| 3.4 疲劳强度校核 |
| 3.4.1 静强度安全系数 |
| 3.4.2 疲劳强度安全系数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 曲轴弯曲与扭转疲劳试验研究 |
| 4.1 疲劳试验方法 |
| 4.1.1 配对升降法 |
| 4.1.2 成组试验法 |
| 4.1.3 疲劳极限统计试验法 |
| 4.2 弯曲疲劳试验 |
| 4.2.1 试验设备及方法 |
| 4.2.2 载荷标定 |
| 4.2.3 试验结果分析 |
| 4.3 扭转疲劳试验 |
| 4.3.1 试验设备及方法 |
| 4.3.2 载荷标定 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.4 试验与仿真结果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与工作展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表与录用的论文及参与项目 |
（9）基于多体动力学DK4-A柴油机曲轴轻量化设计及模态试验与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 轻量化设计的研究现状 |
| 1.2.1 轻量化设计 |
| 1.2.2 轻量化设计的国外研究现状 |
| 1.2.3 轻量化设计的国内研究现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 2 DK4-A柴油机曲轴轻量化设计方案及其初步分析 |
| 2.1 曲轴轻量化设计自变量的约束区间 |
| 2.1.1 曲轴主轴颈、连杆轴颈的减重设计 |
| 2.1.2 曲轴油孔的减重设计 |
| 2.2 DK4-A柴油机曲轴轻量化设计及建模 |
| 2.2.1 曲轴轻量化结构参数的响应面分析 |
| 2.2.2 曲轴平衡重的结构设计 |
| 2.2.3 润滑油道的设计 |
| 2.2.4 轻量化曲轴的几何建模 |
| 2.3 轻量化曲轴性能评价指标及动平衡仿真校核 |
| 2.3.1 轻量化曲轴性能评价指标 |
| 2.3.2 基于Adams曲轴动平衡仿真试验 |
| 2.4 轻量化曲轴的主轴颈负荷特性分析 |
| 2.4.1 基于AVL Excite Designer曲轴仿真计算模型 |
| 2.4.2 主轴颈最大负荷特性分析 |
| 2.4.3 主轴颈平均负荷特性分析 |
| 2.5 轻量化曲轴的润滑特性分析 |
| 2.5.1 曲轴润滑特性仿真计算模型 |
| 2.5.2 主轴颈润滑特性分析 |
| 2.5.3 连杆轴颈润滑特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 DK4-A柴油机轻量化曲轴的受力分析及强度校核计算 |
| 3.1 轻量化曲轴的经典受力分析 |
| 3.1.1 轻量化曲轴的经典运动学计算分析 |
| 3.1.2 轻量化曲轴的经典动力学计算分析 |
| 3.2 轻量化曲轴强度校核计算 |
| 3.2.1 轻量化曲轴的有限元网格划分 |
| 3.2.2 轻量化曲轴的材料属性定义及负载分析 |
| 3.2.3 轻量化曲轴的有限元计算边界条件 |
| 3.2.4 轻量化曲轴的强度校核结果 |
| 3.3 曲轴轻量化设计的优化 |
| 3.3.1 曲柄与主轴颈过渡圆角结构的优化 |
| 3.3.2 润滑油道的方向及孔口设计 |
| 3.3.3 优化后的轻量化曲轴强度校核计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轻量化曲轴的多体动力学分析及疲劳分析 |
| 4.1 多体动力学分析基础 |
| 4.1.1 多体系统动力学建模原理 |
| 4.1.2 Adams多体系统动力学方程 |
| 4.2 基于刚柔耦合的多体动力学曲柄连杆机构仿真模型的建立 |
| 4.2.1 轻量化曲轴柔性体的生成 |
| 4.2.2 曲柄连杆机构的刚柔耦合模型的建立 |
| 4.3 基于刚柔耦合的多体动力学仿真分析 |
| 4.3.1 活塞运动特性分析 |
| 4.3.2 轻量化曲轴连杆轴颈分析 |
| 4.3.3 轻量化曲轴柔性体的应力、应变分析 |
| 4.3.4 轻量化曲轴的载荷谱输出 |
| 4.4 轻量化曲轴疲劳分析 |
| 4.4.1 疲劳分析的基本步骤 |
| 4.4.2 轻量化曲轴的疲劳寿命预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 轻量化曲轴的模态分析 |
| 5.1 模态分析理论 |
| 5.1.1 计算模态分析理论 |
| 5.1.2 试验模态分析理论 |
| 5.2 轻量化曲轴的模态试验及分析 |
| 5.2.1 计算模态分析 |
| 5.2.2 试验模态分析 |
| 5.2.3 试验模态与计算模态结果对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 参考文献 |
（10）船用低速机连杆结构强度与疲劳特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 连杆静力学分析 |
| 1.3.2 连杆动力学分析 |
| 1.3.3 连杆静强度试验研究 |
| 1.3.4 连杆疲劳强度校核 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 连杆静态强度计算及疲劳校核 |
| 2.1 有限元分析理论基础 |
| 2.2 连杆组有限元模型建立 |
| 2.2.1 连杆组三维实体模型建立 |
| 2.2.2 运动件材料属性和质量换算 |
| 2.2.3 连杆载荷计算 |
| 2.2.4 连杆组有限元模型建立 |
| 2.3 静态强度计算结果分析 |
| 2.3.1 装配工况下连杆强度分析 |
| 2.3.2 最大爆压下连杆强度分析 |
| 2.4 连杆疲劳强度校核 |
| 2.5 不同载荷施加方式下的连杆静态强度分析 |
| 2.5.1 计算模型和载荷边界处理 |
| 2.5.2 计算结果对比分析 |
| 2.6 衬套接触分析 |
| 2.6.1 最大爆压工况下衬套接触分析 |
| 2.6.2 正交模拟试验 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 连杆静强度试验 |
| 3.1 试验目的 |
| 3.2 试验设备 |
| 3.3 试验过程 |
| 3.3.1 应变片的粘贴 |
| 3.3.2 桥路的选择与连接 |
| 3.3.3 连杆组件安装到试验台 |
| 3.4 试验步骤 |
| 3.5 试验结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 连杆模态分析 |
| 4.1 模态分析理论 |
| 4.2 连杆模态分析 |
| 4.2.1 连杆模态分析有限元模型建立 |
| 4.2.2 连杆模态求解与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 连杆瞬态强度计算及疲劳校核 |
| 5.1 缸压曲线获取 |
| 5.1.1 缸内燃烧放热规律 |
| 5.1.2 单缸机工作模型的建立 |
| 5.1.3 缸压曲线验证 |
| 5.2 连杆瞬态有限元模型建立 |
| 5.2.1 曲柄连杆机构三维模型的建立 |
| 5.2.2 材料属性设置和网格划分 |
| 5.2.3 边界条件设置和载荷施加 |
| 5.3 连杆瞬态强度分析 |
| 5.4 瞬态与静态强度对比分析 |
| 5.5 连杆疲劳强度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、柴油机曲轴整体应力有限元分析方法的研究（论文参考文献）
- [1]嵌入式曲轴动态应力测试系统研究[D]. 石敬南. 中北大学, 2021(09)
- [2]柴油发动机曲轴孔二次把合变形研究[D]. 孟昭航. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]某柴油机曲轴主轴承润滑性能研究分析[D]. 李佰超. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]柴油机连杆有限元分析[D]. 徐子静. 大连交通大学, 2020(06)
- [5]265型柴油机配气机构间隙热力耦合分析[D]. 王大萌. 大连交通大学, 2020(06)
- [6]多缸柴油机曲轴振动与轴承润滑及机体变形耦合特性研究[D]. 于存银. 哈尔滨工程大学, 2020(08)
- [7]船用柴油机多体动力学建模及仿真分析[D]. 王阳. 大连海事大学, 2019(06)
- [8]494Q柴油机曲轴弯/扭复合强度与疲劳寿命研究[D]. 施佳裕. 江苏大学, 2019(11)
- [9]基于多体动力学DK4-A柴油机曲轴轻量化设计及模态试验与分析[D]. 吴浩. 西华大学, 2019(02)
- [10]船用低速机连杆结构强度与疲劳特性研究[D]. 苏衍畔. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
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