曲轴的结构疲劳特性影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

对于给定的零件的疲劳特性往往取决于三点：结构、载荷以及材料属性。而在实际工程应用当中，受限于成本等因素的考虑，发动机零部件的材料往往是确定性的因素；此外由于动力性和燃油性能方面的要求，发动机零部件所承受的载荷特性往往也都是确定的。因此对于曲轴这样结构较为复杂的发动机零部件，研究其结构特性对其疲劳特性的影响，并确定其中最主要的影响参数，对于零部件的结构设计有着重要的指导意义。

2. 国内外研究现状分析

田延晖采用连续梁法计算得到曲轴的受力情况，再根据经验公式计算出名义应力，建立几何模型导入ABAQUS 中，并划分网格、施加载荷和边界条件，得出曲轴的应力应变图，再对曲轴进行模态分析，得出曲轴的固有频率及曲轴各点随振动频率变化的位移图，同时得到在发动机运转过程中发生共振的几率^[1]。

其他研究概况详见附件文献综述

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

①研究对象为某款给定的发动机曲轴，采用单拐模型代替整轴进行研究；

②利用hypermesh软件进行有限元模型的建模，用abaqus软件分析应力应变状态；

4. 研究创新点

在模型上，采用的是单拐模型代替;在有限元分析上，采用了网格划分较为精确的HyperMesh软件建模，用ABAQUS软件进行应力应变的分析；在方法上，采用正交试验法确定相关影响参数的数目和因素水平数，通过对比分析不同结构的应力应变状态，确定相关结构参数对曲轴疲劳特性的影响。