发动机主轴承座回油孔强度校核的有限元计算与验证（二）

尜超

2 创建有限元模型
' o- D2 F2 {) I: L　　首先将在CATIA中绘制完成的打孔后第五轴承座的三维实体模型导入到ANSYS分析软件中，如图2所示:

+ U; D! p, ~6 O- S( i/ \& v　　并选择软件中的结构分析模块，这样结果将以各单元格的应力和应变来体现，并在软件的功能选项中选择运用谐函数来解决模型中较为复杂的有限元分析问题；选择划分单元格的类型为“10节点四面体单元”，因为该型发动机的轴承座材质为HD2 or HS1-T4(铝材)，所以设置材料属性的弹性模量为68Gpa，泊松比为0.34(各向同性);最后设置智能划分等级的精度，默认为6级，本次分析选择3级(级数越低，精度越高，运算量越大)，得到节点数为136657，单元格数为88415如图3所示:

　　3 计算并加载
# V8 P: k5 g; T- V$ v3 K　　①计算活塞传递给曲轴的最大载荷
# J% ~  [& J3 b  q1 |9 v　　根据经验公式，发动机运行时的最大爆发压力出现在曲轴转角为11度时，大小等于(压缩比x8-5)。将压缩比和活塞直径代入得到活塞承受的最大压力N约为33000牛。

! z: _8 Y7 n1 |% v8 v" p　　图4为曲轴连杆机构简图，MT为曲轴曲柄半径T0为连杆长度，MN为曲轴和缸孔的偏心距，点L为活塞上止点位置，LMT等于11度。设此时MT与竖直方向的夹角即为偏心角β，则活塞经连杆传递给曲轴的最大压力
% N1 x- y$ K) n) p
7 P, u  k3 o, h, ]　　求解图4中三角形可得
　　P=32000(牛)，P =15.5(度).
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