汽车发动机曲轴弯曲疲劳特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

曲轴是发动机的重要零部件之一，在正常工作时会不断地承受发动机系统内部周期性交变的动载荷影响，产生复杂的弯曲和扭转应力，在高速运转的情况下还可能发生共振现象，对曲轴产生严重的影响。

通过理论分析曲轴的应力分布情况可以知道曲轴的主要失效形式是疲劳失效。

因此，能够准确地分进行曲轴强度校核以及疲劳寿命的评估就显得非常重要。

2. 国内外研究现状分析

国内：曲轴是受力十分复杂的多支撑不定系统，在周期性变化的气体压力，往复和旋转运动质量的惯性力以及其他力矩共同作用下工作，其受力为弯扭交变载荷，经常将曲轴简化，常用的计算方式有两种：第一种把曲轴按单拐分成几段，每段当成简支梁研究，第二种把曲轴当成连续梁研究分析，但这两种方法计算模型过于简化，计算结果难以满意，目前曲轴有限元分析基本采用三维计算模型，主要有三种：1/2曲拐模型，单个曲拐模型，整体曲拐模型。

早期在进行曲轴有限元分析时，受到计算机硬件和软件的限制，计算模型不得不进行大量简化，但又希望得到比较精确的计算结果，因此主要用两种方法：第一种是整体曲轴模型采用子结构法，第二种是单个曲拐模型综合应用连续梁和有限元发法。

国外：国外一般采用实体单元和梁单元建立模型，从而计算模型状态形状，接着实验数据与计算结果进行相应的比较。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容1. 采用三维有限软件hypermesh建立曲轴有限元模型。

2. 将曲轴有限元模型导入abaqus软件。

3. 根据曲轴实际情况施加载荷、材料属性、边界条件。

4. 研究创新点

利用hypermesh建立曲轴模型，并导入abaqus分析研究。