一、基于振动分析的曲轴疲劳仿真方法研究（论文文献综述）
何联格,苏建强,周蓝[1]（2020）在《内燃机曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究现状与展望》文中认为论述了国内外内燃机曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究进展,详细评述了每个阶段数值仿真计算的方法、国内外相关研究及发展现状,最后指出曲轴结构可靠性仿真计算总体上呈现边界条件精准化、计算方法多样化和学科知识交叉化的发展趋势。曲轴结构可靠性数值仿真计算技术将随着多学科交叉的不断渗透而发展进步,同时须研发我国自主化曲轴结构可靠性仿真计算标准,以期全面提升我国内燃机整机结构可靠性水平。
刘正宇[2]（2020）在《4K2发动机球墨铸铁曲轴性能分析与试验研究》文中认为汽油汽车核心的部件是发动机,为汽车行驶提供动力。曲轴作为发动机动力核心零件,在承受由气缸发生、连杆传导激振力的同时将其输出为转矩,驱动发动机其他相关零件进行工作。曲轴的材料对发动机的使用性能和寿命有直接影响,所以在发动机设计中,需要保证曲轴在汽车发动机的全生命周期内不允许有裂纹等质量问题发生。同时,在保证制造质量情况下,如何从设计上节省成本,也是设计过程需要考虑的目标。使用球墨铸铁曲轴代替合金钢曲轴,在保证使用性能的前提下,可以节约成本1/3～1/2,从而达到降本增效目的。发动机曲轴系是指发动机运转过程中,同曲轴连接运动相互影响的零部件,主要包括曲轴、连杆、飞轮、曲轴减震皮带轮等。发动机曲轴结构设计和加工工艺经过实际装机和使用验证证明正确合理时,材料的改变会对曲轴的重量、刚度、转动惯量等参数造成影响。在曲轴动力学分析过程中,重量、刚度、转动惯量等参数的改变会造成轴承受力、扭振和强度的变化。由于曲轴系运动及受力分析复杂,考虑到计算机运算能力,只能对曲轴整体做一维仿真分析,之后对曲轴进行三维仿真分析得到局部位置准确结论。本文中通过一维仿真软件AVL EXCITE DESIGNER进行计算,得出曲轴系扭振、曲轴轴承满足设计要求,曲轴圆角疲劳强度不符合设计要求。通过三维仿真软件AVL EXCITE PU建立三维仿真模型,同时结合FEMFAT疲劳分析软件联合计算,确定曲轴圆角疲劳强度不符合设计要求的精准位置,以及曲轴圆角疲劳强度准确参数。针对曲轴圆角疲劳强度计算结果,提出改善方案,并将改善后结果用软件进行再次仿真验证。经过论证使用曲轴圆角沉割滚压工艺提高曲轴疲劳强度,得到满足设计要求的结果。发动机球墨铸铁曲轴设计完成后,通过进行曲轴弯曲疲劳实验验证和发动机综合耐久试验,验证球墨铸铁曲轴疲劳强度是否满足设计要求和实际装机使用需要。本文旨在解决汽车发动机使用球墨铸铁曲轴替代合金钢曲轴,设计过程及验证流程需要注意和解决的实际问题,指导发动机零部件设计制造过程及实际应用流程的工程问题,同时验证本论文关于球墨铸铁曲轴替代合金钢曲轴设计及使用过程的合理性。
冯琪[3]（2020）在《1400HP隔膜泵动力端性能分析及优化设计》文中指出隔膜泵隶属于往复泵的范畴,与传统往复泵的区别在于,在隔膜泵的动力端和液力端之间有一层橡胶隔膜,将输送的物料与动力端各部件隔开,避免了腐蚀性或磨砂型物料对动力端各构件的腐蚀或磨损,十分有效地保护了隔膜泵传动端各个构件。随着隔膜泵的广泛使用,对隔膜泵动力端关键部件的性能要求也越来越高,本文针对现今对隔膜泵向高速、高强度、重载方向的发展的需求,以输送高温、高压物料、固液两相流工业浆料为应用背景,以1400HP隔膜泵动力端关键部件为本文研究对象,围绕1400HP隔膜泵曲轴、连杆、十字头结构强度问题,开展隔膜泵动力端性能研究,并在强度分析的基础上,对曲轴结构进行优化。本文所做的主要工作如下:对1400HP隔膜泵动力端（曲轴、连杆、十字头）进行三维建模,根据运动学及动力学原理并结合1400HP隔膜泵基本参数对隔膜泵液力端和动力端分别进行计算,推导出隔膜泵液力端橡胶隔膜在一个周期内的受压情况,推导出曲轴连杆机构在整个工作过程中的运动规律,并利用Matlab编程求解在一个冲程范围内的各个零部件间的受力情况,为之后有限元静力学和动力学分析奠定基础。基于理论知识对连杆、曲轴、十字头进行了结构强度和稳定性校核,利用Ansys对曲轴、连杆每隔30°进行结构强度分析,并对曲轴进行了疲劳寿命分析。得到连杆大、小头与杆身连接过渡圆角处和连杆大、小头轴承挡板处出现应力集中,连杆小头轴承挡板处应力值最大;曲轴最大应力出现在左右两端主轴颈支撑处;利用Ansys十字头最大受力情况下进行静力学分析,得到十字头应力集中点出现在上下两个环形槽边缘处。所得结果均远远小于材料的屈服强度,证明动力端各结构满足结构强度要求。基于Ansys对1400HP隔膜泵动力端关键部件进行模态及谐响应分析,主要计算了曲轴、连杆、十字头的前6阶固有频率及振型,分析发生共振频率及对部件振动的影响规律。基于Ansys对隔膜泵曲轴进行结构优化分析,在保证力学性能与安全性的基础上,得出使曲轴质量最小的参数组合,并对优化后的曲轴进行模态检验与谐响应分析。
刘志浩[4]（2020）在《涡旋压缩机传动系统曲轴强度研究与结构优化》文中研究说明涡旋压缩机具有结构简单、体积小、节能高效等优点,目前在制冷与空调、各种气体压缩、燃料电池等领域得到了广泛的应用。涡旋压缩机主要由动静涡旋盘、曲轴、机架、主副轴承、平衡铁和防自转机构等零件构成,各零部件之间相互配合,核心构件出现故障或存在设计缺陷都会直接或间接影响到整机运行的平稳性与可靠性,导致涡旋压缩机性能的下降。因此,在工作过程中核心零部件的可靠性是保障整机工作效率的重点,对构件进行适当的优化是确保涡旋压缩机性能和安全性的前提。本文结合涡旋压缩机实际工作状况,总结常见传动系统故障因素,建立了涡旋压缩机传动系统故障树,并进行定性分析,识别系统的薄弱环节。在此基础上确立了曲轴强度问题与临界转速下的振动问题是保证传动系统运行稳定性的重点。以某高校某型号涡旋压缩机传动系统为研究对象,首先针对传动系统曲轴强度问题,结合传动系统的基本理论,利用有限元软件对传动系统曲轴进行静力学分析,校核其强度,同时进行多次有限元仿真讨论了结构参数、材料、载荷对曲轴强度的影响,为曲轴疲劳分析提供有限元结果数据。在长期工作过程曲轴强度问题容易引发高周疲劳破坏,会对压缩机运行的稳定性产生严重影响,所以在曲轴强度满足设计要求的情况下需要对曲轴进行疲劳寿命预测。基于仿真软件nCode DesignLife建立疲劳寿命分析五框图进行疲劳特性分析,最终得到曲轴疲劳寿命云图和最早疲劳破坏区域。结果表明曲轴疲劳寿命远大工作寿命,为传动系统设计和疲劳分析提供分析方法和理论指导。以上针对曲轴强度问题完成了曲轴强度校核以及疲劳寿命的预测,然后针对临界转速下的振动问题对传动系统结构进行优化,目的在于提高传动系统一阶固有频率,增强其抗振能力,在模态分析基础上利用有限元分析软件Ansys Workb--ench Environment下的Design Explorer模块对传动系统进行响应面分析和多目标优化,优化结果显示传动系统一阶固有频率提高同时质量减小,优化后实现了传动系统的稳定性和经济性目标。本文从涡旋压缩机传动系统故障树出发,分析导致系统故障的两个主要因素:曲轴强度问题与振动现象。针对这两个主要因素,一方面完成了曲轴强度校核,并分析了影响曲轴强度的多个因素,为提升曲轴的强度提供了参考,同时在强度满足设计要求的前提下考虑长时间工作下的疲劳特性,完成了曲轴疲劳寿命的预测,为疲劳特性研究提供分析方法。另一方面对传动系统曲轴结构进行优化,提高一阶固有频率,减少振动现象的发生,提高了其运转的稳定性。
周春锋[5]（2020）在《2V86汽油机曲轴多体动力学分析与优化》文中认为曲轴是内燃机的核心运动部件之一,曲轴的工作状态直接决定了发动机工作的稳定性与可靠性。本文以某直升机专用某V型双缸汽油机为研究对象,结合有限元法、多体动力学理论以及EHD理论,对曲轴的轴承润滑以及曲轴的疲劳耐久性能进行计算分析。通过分析曲轴在特殊工况下的轴承润滑性能以及曲轴疲劳寿命等,找出了曲轴的设计缺陷,进而对曲轴的设计缺陷提出了设计改进方案。通过对改进方案的计算分析,确保改进方案的可行性,为曲轴的结构改进方案提供了理论基础。研究中首先通过HyperMesh对曲轴以及相关零件进行了有限元模型建立,并通过ABAQUS软件对曲轴有限元模型进行了模态分析验证网格的合理性。通过模态分析的结果对比,确认了曲轴有限元网格的误差在合理范围之内,可以用于曲轴多体动力学的计算。根据EXCITE多体动力学计算要求,对所有的有限元网格进行了子结构缩减,并根据发动机实际参数完成了曲轴多体动力学模型的搭建。通过对比多体动力学计算结果中的曲柄销受力与曲柄销理论受力,验证了多体动力学分析模型的准确性。通过对主轴承载荷与曲柄销载荷的计算结果对比分析,发现曲轴的不平衡量过大,导致了两主轴承载荷之和远大于曲柄销载荷。通过对最大油膜压力以及最小油膜厚度的分析,发现曲轴的主轴承在工作中出现了很严重的润滑不足情况。根据峰值粗糙接触压力曲线和粗糙接触的表面压力云图,发现了主轴承工作过程中某一侧边缘位置出现了较大的粗糙接触压力。根据分析结果对曲轴进行的平衡性能以及结构刚度等进行了改进。本研究通过ABAQUS有限元分析的方式对曲轴的工作周期内的应力变化过程进行了计算。并通过FEMFAT对曲轴疲劳强度进行了分析。通过计算发现曲轴的曲柄销与两个曲柄臂连接部位的过渡圆角处应力较大且疲劳强度安全系数没有达到曲轴疲劳寿命设计要求。针对曲轴强度不足,本文给出了增大曲柄销圆角和减小曲柄销内孔的解决方案。通过对改进方案的性能进行计算和调整,完成了曲轴结构的优化设计。计算结果表明:改进后,曲轴的油膜压力和油膜厚度得到了明显改善,达到了设计使用要求,确保发动机正常工作过程中不会出现轴承异常磨损。相较于原始曲轴,曲轴的最大应力也得到了明显改善,疲劳强度的安全系数达到了理论参考值,确保曲轴在工作中不会出现疲劳破坏等情况。
皇甫长明[6]（2019）在《某新型发动机曲轴疲劳强度分析与强化工艺改进研究》文中研究表明伴随着汽车工业的发展,作为汽车产品的核心部件,发动机得到了快速的发展,发动机高效化、轻量化、高功率化成为业内追求的目标。为实现以上目标,发动机缸内直喷技术、高温EGR、涡轮增压、集成中冷、高压油轨、分层燃烧等技术逐步得到推广。曲轴作为发动机的核心运动部件受到的负载愈加苛刻。由于发动机曲轴结构复杂,其轴向多处存在截面突变,导致其在承受交变的扭转、弯曲及拉应力时易发生疲劳失效。以提高汽车发动机曲轴的可靠性为目的,拟对某新型号汽车发动机曲轴的动力学及疲劳强度开展研究,以便指导后期发动机曲轴的设计并改进现有的制造工艺。本文创新性利用发动机测功台架的燃烧分析仪实际采集的发动机全工况燃烧过程数据作为输入条件,通过对曲柄连杆机构的受力分析,获得发动机曲柄连杆机构工作状态,在AVL EXCITE PU软件内缩减了相关的模型后构建了动力学模型。设置体单元类型并添加边界条件等约束,对曲轴进行了全工况的动力学有限元分析,获得发动机曲轴的薄弱位置,为发动机曲轴的疲劳研究提供了可靠的数据输入。本文主要通过以下几个方面对发动机曲轴动力学进行了分析:曲轴皮带轮飞轮系统的瞬态应力分析、模态的分析、发动机飞轮及皮带轮端位移及其频域分布情况。利用对模型特征值计算,获得了曲柄连杆系统的固有频率、振型等,通过分析获得了发动机曲轴在工作过程中的真实状态,为发动机曲轴设计提供了支持。曲轴强化工艺对疲劳强度影响很大,通过对曲轴圆角滚压机理进行研究,获得滚压工艺对曲轴疲劳强度的影响因素。通过疲劳损伤理论及前期获得的分析数据,利用有限元软件对发动机曲轴进行了疲劳寿命有限元分析,通过添加滚压系数,对仿真模型机型修正,获得了发动机曲轴全工况下的安全系数,进一步验证了发动机曲轴可靠性。最后利用试验室曲轴疲劳试验机对曲轴进行疲劳试验研究,试验结果证明发动机曲轴疲劳强度满足要求。通过调整发动机曲轴各批次样件的滚压工艺参数对发动机曲轴滚压工艺进行试验研究,获得了曲轴疲劳强度与滚压工艺参数之间的关系,此试验结果与前面章节的理论研究的基本吻合,为后期曲轴设计及加工工艺选择提供了理论基础。
张磊[7]（2019）在《不同平衡率对曲轴强度及整机振动影响研究》文中进行了进一步梳理随着环保法规日益严苛,发动机不断朝着轻量化、低能耗、低排放、低噪声以及高可靠性的方向发展。由于发动机工作过程的周期性和机件运动的周期性,曲柄连杆机构运转中所产生的旋转惯性力、往复惯性力以及输出扭矩呈现周期性的变化,因此发动机具有良好的平衡性,对降低整机振动与噪声极其重要。由于机体与曲轴并非刚性体,曲柄连杆机构的往复惯性力以及旋转惯性力产生的曲轴内弯矩会使曲轴在工作过程中产生一个周期性的弯曲变形,既增加了曲轴轴承的载荷,又会引起发动机的剧烈振动,不同平衡方案的曲轴对整机振动影响差异较大。因此,研究不同平衡率方案曲轴对曲轴系统动力学性能与振动的影响,优化设计曲轴,对降低整机振动,提高内燃机可靠性与耐久性具有重要意义[1-2]。以某非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,系统分析了不同平衡率与不同平衡重结构的四个曲轴方案的平衡性;通过机体与曲轴模态试验与模态仿真,验证了曲轴与机体有限元模型的准确性;基于柔性多体动力学与弹性流体动力润滑理论,建立了轴系多体动力学仿真模型,研究了曲轴不同平衡率对额定转速工况下主轴承载荷、主轴承润滑、曲轴强度及整机振动的影响,并进行了整机表面振动响应测试。主要研究内容与结果如下:（1）不同平衡率曲轴平衡性分析基于力矩平衡率计算原理,对不同平衡率的四块平衡重与八块平衡重的曲轴进行了内平衡分析,结果表明:不同平衡重数与不同平衡率曲轴均能实现曲轴静平衡和动平衡,其中100%平衡率的八平衡重曲轴内弯矩最小,重量最重,50%平衡率的四平衡重曲轴内弯矩值最大,重量最轻。（2）机体与曲轴模态参数分析通过机体、曲轴模态试验分析不同阶次下的固有频率和模态振型,将计算模态与试验模态对比,结果表明:机体和曲轴计算模态与试验模态误差在5%以内,验证了机体和曲轴有限元模型的准确性。对不同方案曲轴进行计算模态对比,结果表明随着平衡率增加,曲轴质量增加,一阶固有频率下降。（3）不同平衡率曲轴主轴承载荷与主轴承润滑特性分析在额定转速工况下,随着平衡率增加,在第一、第三、第五主轴承受力峰值增大,各主轴承平均负荷变小,冲击系数增大,不同曲轴方案下第一主轴承冲击系数分别为6.66、6.82、9.15、9.15;随着平衡率增加,各主轴承最大轴承弯矩增大,第一、第三、第五主轴承平均弯矩减小。在额定转速工况下,不同平衡率曲轴各主轴承均处于流体动力润滑状态;随着平衡率增加,第一、第三、第四、第五主轴承膜厚比增大,最大油膜压力与粗糙粗糙接触压力增大;50%平衡率曲轴在第五主轴承出现了较高的接触压力峰值;随着平衡率增加,第一、第五主轴承轴心轨迹偏心率减小。（4）不同平衡率曲轴疲劳强度分析在额定转速工况下,随着平衡率增加,曲轴各圆角处最大应力值增大,最大应力值为284.1MPa,出现在四平衡重100%平衡率曲轴曲柄销圆角处;相同平衡率下,八平衡重曲轴圆角最大应力值减小;随着平衡率增加,曲轴圆角疲劳安全系数降低,不同曲轴方案下第八曲柄臂曲柄销圆角最小安全系数分别为1.93、2.01、1.7、1.77;相同平衡率下,八平衡重方案安全系数增大,最小安全系数为1.7,出现在四平衡重100%平衡率曲柄销圆角处。（5）不同平衡率曲轴下整机振动分析在额定转速工况,发动机各关注点振动情况显示,随着平衡率增加,机体裙部及油底壳关注点的不同谐次下振动加速度峰值减小,机体上各关注点的振动速度级降低,气缸盖罩和油底壳在低频段下振动速度级降低。倍频程中心频率为500Hz、1000Hz、2000Hz下发动机表面振动速度级结果表明,随着平衡率增加,机体振动速度级降低,倍频程中心频率为500Hz气缸盖罩和油底壳振动速度级增大,倍频程中心频率为1000Hz、2000Hz气缸盖罩和油底壳振动速度级降低;相同平衡率下,倍频程中心频率为2000Hz八平衡重方案整机振动速度级降低。
吴浩[8]（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》文中研究表明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。
沈连军[9]（2019）在《48V BSG系统发动机结构开发及动态性能优化》文中指出48V BSG（Belt Start Generator）系统是布置在发动机前端用于发动机启动停机、能量回收、加速助力等工况的轻度混合动力系统。在传统发动机上开发高能量密度的48V BSG系统是降低整车油耗减小污染物排放的最高性价比技术方案。课题结合48V BSG发动机项目产品开发,对BSG系统发动机进行结构可靠性设计及结构动态性能分析优化。研究工作的主要内容和结论如下:首先,研究48V BSG系统工作特性并对48V系统进行结构设计,对该系统进行潜在失效风险进行分析和定位,梳理出BSG开发需要进行研究的CAE虚拟仿真评估和优化项目,主要为结构动态特性、零部件疲劳可靠性和螺栓连接设计。其次,进行曲轴系统扭振和附件轮系动力学分析优化。曲轴系统扭振分析优化匹配出48V BSG系统扭转减振器的最佳参数,给出曲轴轮毂扭转角位移激励。通过曲轴扭转角位移激励对附件轮系进行动力学分析优化,给出最佳的曲轴解耦器参数及附件轮系轮毂动态载荷结果。然后,对48V BSG系统中轮毂载荷作用下的曲轴、BSG电机、空调压缩机及发动机本体进行结构疲劳可靠性校核。对系统中关键螺栓进行校核设计,给出BSG电机和空调压缩机的安装螺栓性能等级及拧紧工艺参数。最后,给出48V BSG系统耐久性试验验证方案,对试验结果进行分析。对试验中的双质量飞轮失效进行问题原因分析与优化。失效原因是飞轮弹簧设计的扭矩容量不合理,通过动力学分析优化提高弹簧扭矩容量18.9%解决问题。
倪晨[10]（2019）在《退役发动机曲轴缺陷涡流/磁记忆检测与寿命预测研究》文中指出为了解决近年来环境污染和资源消耗对制造业发展的制约问题,通过再制造将现有资源最大化利用,是实现资源节约和环境友好的有效途径。我国的再制造事业相对国外起步较晚但发展很快,重大机械装备关键零部件的再制造具有广阔的应用前景。对再制造毛坯的质量控制是保障再制造产品可靠性的关键。再制造质量控制包括失效分析、无损检测和寿命评估三个方面。因此,以明确零部件宏观失效形式和服役条件下缺陷演化规律的失效分析为基础,以先进的无损检测技术为手段,来发展面向再制造的高效、准确的寿命评估方法,是值得深入研究的重要课题。本文以大型柴油机曲轴为研究对象,分析其不同服役工况下的疲劳失效缺陷形式,采用涡流检测方法和金属磁记忆检测方法,分别对曲轴表面裂纹和应力集中疲劳损伤进行无损检测;在此基础上,研究基于疲劳缺陷和无损检测结果的寿命预测方法,用于退役曲轴剩余寿命评估。主要研究工作包括:（1）运用发动机原理、多刚体动力学、刚柔耦合系统分析方法,在动力学分析软件ADAMS中建立了曲轴系刚柔耦合动力学模型并进行仿真,得到曲轴每个连杆轴颈的工作载荷曲线,为疲劳分析提供载荷数据。根据曲轴服役条件,利用有限元软件ABAQUS建立了12个工况下曲轴静力学有限元模型并分析,得到曲轴应力分布和变形情况,主轴颈和连杆轴颈的圆角部位应力较大,为检测工艺设计提供依据。（2）基于材料学、电磁学和涡流检测原理,利用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics建立了涡流检测的有限元模型并进行仿真,研究了激励频率、探头提离距离等检测参数对检测信号的影响规律,为检测工艺参数的选择提供了依据。对含裂纹构件的涡流检测进行了建模与仿真,探索了裂纹深度与涡流检测信号的关系,为涡流检测判别疲劳裂纹提供了依据。在设计曲轴涡流检测方案的基础上,对某型号退役曲轴进行了涡流检测和信号分析,提出判别曲轴表面裂纹的方法并以磁粉检测的结果进行验证。（3）基于材料学、断裂力学、电磁学和金属磁记忆检测原理,对标准式样进行了疲劳试验过程中的磁记忆检测,在研究疲劳过程中磁记忆信号变化规律的基础上提取了漏磁场强度法向分量的梯度作为磁记忆特征信号,并进一步分析了磁记忆特征信号与应力分布、裂纹萌生和裂纹扩展的关系,总结了磁记忆特征信号与疲劳阶段和裂纹状态的相关规律,为磁记忆检测判别应力集中区域和表征损伤状态提供了基础和依据。在设计曲轴磁记忆检测方案的基础上,对某型号退役曲轴进行了磁记忆检测和信号分析,提出了判别曲轴应力集中区域的方法,证明了与涡流检测结果的一致性及磁记忆检测结果的可靠性。（4）在对曲轴进行失效分析和涡流、磁记忆检测的基础上,利用疲劳分析软件nCode DesignLife建立曲轴疲劳分析模型并计算初始寿命,为剩余寿命评估提供参照。基于涡流检测结果,提出了一种与裂纹深度相关的裂纹扩展寿命预测方法并进行了试验验证;基于磁记忆检测结果,提出了一种利用磁记忆特征信号表征的损伤模型与归一化寿命之间关系的剩余寿命预测方法并进行了试验验证。所提出的基于涡流检测和磁记忆检测结果的寿命预测方法为曲轴再制造提供了依据和指导。本文将无损检测与寿命评估结合,研究了大型曲轴宏微观缺陷、电磁检测信号特征和剩余寿命三者之间的关联关系,建立了退役发动机曲轴缺陷无损检测方法及其剩余寿命预测方法,在此基础上搭建了大型曲轴涡流和磁记忆检测的无损检测平台,用于面向再制造的退役曲轴无损检测和基于检测结果的寿命预测。研究结果对于发展机械装备再制造工程中的无损检测和寿命评估理论和技术具有重要的学术意义和实用价值。
二、基于振动分析的曲轴疲劳仿真方法研究（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、基于振动分析的曲轴疲劳仿真方法研究（论文提纲范文）
（1）内燃机曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究现状与展望（论文提纲范文）
| 1 曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究现状 |
| 1.1 数值仿真计算模型 |
| 1.2 曲轴静力学分析 |
| 1.3 曲轴动力学数值仿真计算 |
| 1.4 基于宏观力学方法的曲轴疲劳仿真计算 |
| 1.5 基于微观力学方法的曲轴疲劳仿真计算 |
| 1.6 基于细观力学方法的曲轴疲劳仿真计算 |
| 1.7 曲轴的工艺强化数值仿真计算 |
| 2 结束语 |
（2）4K2发动机球墨铸铁曲轴性能分析与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 4K2 汽油发动机简介 |
| 1.2 课题研究目的和意义 |
| 1.3 国内外曲轴材料及动力学分析现状 |
| 1.3.1 国内外曲轴材料现状 |
| 1.3.2 曲轴动力学分析现状 |
| 1.4 本文研究主要内容 |
| 第2章 4K2 发动机曲轴系建模及边界条件 |
| 2.1 4K2 发动机曲轴轴系几何模型构建 |
| 2.2 4K2 发动机曲轴轴系建模 |
| 2.2.1 EXCITE DESIGNER模型建立 |
| 2.2.2 曲轴系转动惯量当量简化 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 4K2 发动机曲轴系动力学分析 |
| 3.1 曲轴系扭振原理及固有特性 |
| 3.1.1 曲轴系扭振原理 |
| 3.1.2 曲轴系固有特性分析 |
| 3.2 曲轴系动力学分析 |
| 3.2.1 曲轴系扭转振动分析 |
| 3.2.2 曲轴轴承动力学分析 |
| 3.2.3 曲轴强度分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 4K2 发动机球墨铸铁曲轴疲劳强度分析 |
| 4.1 曲轴系有限元仿真模型建立 |
| 4.1.1 曲轴系有限元仿真模型建立 |
| 4.1.2 曲轴疲劳强度分析流程 |
| 4.2 曲轴疲劳强度分析及优化 |
| 4.2.1 曲轴疲劳强度仿真分析 |
| 4.2.2 曲轴仿真结果优化 |
| 4.3 球墨铸铁曲轴强化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 4K2 发动机球墨铸铁曲轴试验验证 |
| 5.1 4K2 发动机球墨铸铁曲轴验证情况简介 |
| 5.2 4K2 发动机球墨铸铁曲轴弯曲疲劳试验 |
| 5.2.1 试验方案确定 |
| 5.2.2 曲轴弯曲疲劳试验过程 |
| 5.2.3 曲轴弯曲试验结论 |
| 5.3 发动机整机台架耐久试验验证 |
| 5.3.1 发动机耐久试验概要 |
| 5.3.2 发动机耐久试验过程 |
| 5.3.3 发动机耐久试验拆解及结论 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）1400HP隔膜泵动力端性能分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 国内外隔膜泵发展概况 |
| 1.2.2 国内外隔膜泵动力端设计研究 |
| 1.3 论文研究内容及创新点 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文创新点 |
| 第二章 隔膜泵工作原理及运动受力分析 |
| 2.1 隔膜泵结构构成 |
| 2.2 隔膜泵工作原理 |
| 2.3 隔膜泵主要技术参数 |
| 2.3.1 1400 HP隔膜泵基本参数 |
| 2.3.2 隔膜泵理论平均流量 |
| 2.3.3 隔膜泵的瞬时输出流量 |
| 2.3.4 液缸内的压力方程 |
| 2.3.5 排液过程时液缸内的压力 |
| 2.3.6 吸入过程液缸内压力 |
| 2.3.7 橡胶隔膜表面压力 |
| 2.4 隔膜泵动力端运动学分析 |
| 2.4.1 十字头-活塞运动分析 |
| 2.4.2 连杆运动分析 |
| 2.5 隔膜泵动力端受力分析 |
| 2.5.1 介质传递到动力端的压力 |
| 2.5.2 动力端的摩擦力 |
| 2.5.3 各构件质量力 |
| 2.5.4 输入力矩和地基反力 |
| 2.5.5 往复运动部分受力分析 |
| 2.5.6 曲轴受力分析 |
| 2.6 隔膜泵受力分析结果统计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于ANSYS的隔膜泵动力端静力学分析 |
| 3.1 连杆的静强度分析 |
| 3.1.1 连杆体的静强度校核 |
| 3.1.2 连杆大、小头静强度校核 |
| 3.2 连杆静力学分析 |
| 3.2.1 连杆划分网格划分 |
| 3.2.2 施加约束及载荷 |
| 3.2.3 连杆有限元分析结果 |
| 3.3 曲轴强度分析 |
| 3.3.1 计算曲轴内力 |
| 3.3.2 静强度校核 |
| 3.3.3 曲轴疲劳强度校核 |
| 3.4 曲轴有限元分析 |
| 3.4.1 曲轴网格划分 |
| 3.4.2 设置约束及施加载荷 |
| 3.4.3 曲轴分析结果 |
| 3.4.4 曲轴疲劳寿命分析 |
| 3.5 十字头有限元分析 |
| 3.5.1 十字头网格划分 |
| 3.5.2 约束条件及施加载荷 |
| 3.5.3 十字头有限元分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隔膜泵动力端模态及谐响应分析 |
| 4.1 模态分析基本理论 |
| 4.2 谐响应分析理论基础 |
| 4.3 连杆分析 |
| 4.3.1 连杆模态分析 |
| 4.3.2 连杆的谐响应分析 |
| 4.4 曲轴分析 |
| 4.4.1 曲轴模态分析 |
| 4.4.2 曲轴谐响应分析 |
| 4.5 十字头分析 |
| 4.5.1 十字头模态分析 |
| 4.5.2 十字头谐响应分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 隔膜泵曲轴优化设计及优化结果校验 |
| 5.1 基于ANSYS的优化设计方法及数学模型 |
| 5.1.1 优化概述 |
| 5.1.2 Workbench优化模块 |
| 5.2 曲轴优化的数学模型 |
| 5.2.1 状态变量 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.2.3 目标函数 |
| 5.3 曲轴优化分析 |
| 5.3.1 曲轴参数共享 |
| 5.3.2 响应曲面分析 |
| 5.3.3 基于遗传算法的多目标优化设计 |
| 5.4 曲轴优化结果校验 |
| 5.4.1 优化后曲轴模态分析 |
| 5.4.2 优化后曲轴谐响应分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（4）涡旋压缩机传动系统曲轴强度研究与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 涡旋压缩机的发展历程 |
| 1.2 涡旋压缩机的发展趋势 |
| 1.3 涡旋压缩机的研究热点 |
| 1.3.1 涡旋型线研究 |
| 1.3.2 动力学特性研究 |
| 1.3.3 摩擦磨损与润滑研究 |
| 1.3.4 工作过程特性研究 |
| 1.3.5 机构模型的研究 |
| 1.3.6 故障研究 |
| 1.4 课题研究的来源及意义 |
| 1.4.1 课题的来源 |
| 1.4.2 课题的背景及意义 |
| 1.5 课题的研究内容及创新点 |
| 1.5.1 课题的内容 |
| 1.5.2 课题的创新点 |
| 第2章 涡旋压缩机几何理论及受力分析 |
| 2.1 涡旋压缩机的结构及工作原理 |
| 2.2 涡旋压缩机的几何理论 |
| 2.2.1 圆的渐开线方程 |
| 2.2.2 工作腔行程容积与容积比 |
| 2.3 涡旋压缩机的受力分析 |
| 2.3.1 动涡盘的气体力分析 |
| 2.3.2 动涡盘惯性载荷 |
| 2.3.3 动涡盘倾覆力矩分析 |
| 2.3.4 动涡盘受力分析 |
| 2.3.5 偏心主轴受力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 涡旋压缩机传动系统故障分析 |
| 3.1 故障树的基本理论 |
| 3.1.1 故障树的数学描述 |
| 3.1.2 故障树的构建步骤 |
| 3.2 传动系统主要的故障形式 |
| 3.2.1 曲轴故障 |
| 3.2.2 轴承故障 |
| 3.2.3 电机故障 |
| 3.2.4 动涡盘故障 |
| 3.3 传动系统故障树分析 |
| 3.3.1 构建故障树 |
| 3.3.2 求最小割集 |
| 3.3.3 故障树结构重要度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 曲轴有限元静力学分析 |
| 4.1 有限元方法概述 |
| 4.2 气体力的计算 |
| 4.3 建立曲轴有限元模型 |
| 4.3.1 几何模型与材料定义 |
| 4.3.2 简化主副轴承 |
| 4.3.4 网格划分 |
| 4.3.5 施加载荷和约束 |
| 4.3.6 有限元结果分析 |
| 4.4 曲轴强度影响因素分析 |
| 4.4.1 结构参数 |
| 4.4.2 材料参数 |
| 4.4.3 转速 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 涡旋压缩机曲轴疲劳分析 |
| 5.1 疲劳分析理论 |
| 5.2 疲劳寿命预测方法 |
| 5.3 疲劳分析软件NCODE |
| 5.4 曲轴疲劳分析 |
| 5.4.1 材料属性 |
| 5.4.2 载荷谱的添加 |
| 5.4.3 疲劳结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 传动系统模态分析及优化 |
| 6.1 优化设计概述 |
| 6.1.1 Ansys Workbench参数优化模块 |
| 6.1.2 响应面法概述 |
| 6.1.3 优化分析步骤 |
| 6.2 传动系统模态分析 |
| 6.2.1 模型的导入 |
| 6.2.2 材料属性的定义及网格的划分 |
| 6.2.3 约束和载荷 |
| 6.2.4 传动系统预应力下模态分析 |
| 6.3 优化设计及评价 |
| 6.3.1 确定设计变量 |
| 6.3.2 试验设计方法 |
| 6.3.3 灵敏度分析 |
| 6.3.4 响应面分析 |
| 6.4 涡旋压缩机传动系统多目标优化 |
| 6.4.1 多目标优化数学模型 |
| 6.4.2 优化结果讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）2V86汽油机曲轴多体动力学分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 曲轴强度研究现状 |
| 1.2.2 轴承润滑的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 有限元模型准备 |
| 2.1 有限元基本概念 |
| 2.2 HyperMesh软件介绍 |
| 2.3 ABAQUS软件介绍 |
| 2.4 有限元模型建立 |
| 2.4.1 曲轴有限元模型 |
| 2.4.2 连杆有限元模型 |
| 2.4.3 轴承座有限元模型 |
| 2.5 曲轴模态分析与有限元模型验证 |
| 2.6 有限元模型缩减 |
| 2.6.1 模型缩减方法简介 |
| 2.6.2 主自由度选取 |
| 2.6.3 模态缩减 |
| 本章小结 |
| 3 多体动力学模型搭建 |
| 3.1 多体动力学理论 |
| 3.2 滑动轴承润滑理论 |
| 3.3 AVL-EXCITE软件介绍 |
| 3.4 多体动力学及EHD模型搭建 |
| 3.4.1 EXCITE有限元模型设定和单位设定 |
| 3.4.2 定义轴系全局参数 |
| 3.4.3 定义体单元和连接单元 |
| 3.4.4 定义外载荷和仿真参数 |
| 本章小结 |
| 4 主轴承EHD计算结果分析 |
| 4.1 多体动力学模型验证 |
| 4.2 主轴承受力分析 |
| 4.3 主轴润滑分析 |
| 4.3.1 最大油膜压力 |
| 4.3.2 最小油膜厚度 |
| 4.3.3 粗糙接触压力 |
| 本章小结 |
| 5 曲轴疲劳强度分析 |
| 5.1 疲劳基础理论 |
| 5.1.1 疲劳概念 |
| 5.1.2 疲劳影响因素 |
| 5.2 线性疲劳累积损伤假说 |
| 5.3 FEMFAT软件介绍 |
| 5.4 曲轴应力分析 |
| 5.5 曲轴疲劳分析 |
| 5.5.1 导入载荷数据 |
| 5.5.2 材料特性定义 |
| 5.5.3 疲劳分析结果 |
| 本章小结 |
| 6 曲轴改进设计 |
| 6.1 曲轴改进方案 |
| 6.2 改进润滑结果分析 |
| 6.2.1 主轴承载荷对比 |
| 6.2.2 最大油膜压力对比 |
| 6.2.3 最小油膜厚度 |
| 6.2.4 粗糙接触压力 |
| 6.3 改进疲劳结果分析 |
| 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）某新型发动机曲轴疲劳强度分析与强化工艺改进研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 曲轴疲劳强度研究现状 |
| 1.2.2 曲轴圆角滚压强化工艺研究现状 |
| 1.3 曲轴疲劳强度分析的主要方法 |
| 1.3.1 试验研究法 |
| 1.3.2 分析计算法 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 曲轴受力分析及建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 曲轴的主要失效形式 |
| 2.3 曲柄连杆机构受力分析 |
| 2.3.1 曲柄连杆机构运动计算 |
| 2.3.2 曲柄连杆机构受力分析 |
| 2.3.3 曲轴三维力学模型 |
| 2.4 曲柄连杆机构的建模 |
| 2.4.1 UG软件介绍 |
| 2.4.2 曲柄连杆机构的模型分析及简化 |
| 2.4.3 三维模型的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 曲轴力学性能有限元分析研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 EXCITE PU软件介绍 |
| 3.3 EXCITE的仿真模型建立 |
| 3.3.1 曲轴、连杆、机体的模态缩减 |
| 3.3.2 EXCITE PU模型的建立 |
| 3.3.3 载荷边界条件的施加 |
| 3.4 动力学分析结果 |
| 3.4.1 曲轴瞬态应力分析 |
| 3.4.2 模态分析 |
| 3.4.3 全工况位移分布分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 曲轴疲劳强度预测及疲劳试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 疲劳强度预测方法 |
| 4.3 材料的S-N曲线 |
| 4.4 疲劳损伤累积方法 |
| 4.5 曲轴疲劳强度分析 |
| 4.6 曲轴疲劳试验 |
| 4.7 试验内容 |
| 4.7.1 试验设备 |
| 4.7.2 试验过程 |
| 4.7.3 试验结果及分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 曲轴圆角滚压强化工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 曲轴常见强化工艺 |
| 5.3 曲轴圆角滚压强化机理 |
| 5.4 工艺参数对疲劳强度的影响 |
| 5.4.1 滚压力对结果的影响 |
| 5.4.2 滚压圈数对结果的影响 |
| 5.4.3 滚压速度对结果的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）不同平衡率对曲轴强度及整机振动影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 曲轴不同平衡率方案设计及有限元模型建立 |
| 2.1 平衡性分析 |
| 2.1.1 曲柄连杆机构运动学分析 |
| 2.1.2 直列四缸发动机曲轴外平衡分析 |
| 2.1.3 直列四缸发动机曲轴内平衡分析 |
| 2.2 整机有限元网格模型建立 |
| 2.2.1 整机有限元模型网格划分 |
| 2.2.2 有限元模型模态缩减 |
| 2.3 模态试验及有限元模型验证 |
| 2.3.1 曲轴模态分析 |
| 2.3.2 机体模态分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 不同平衡率曲轴多体动力学仿真分析 |
| 3.1 柔性多体动力学理论 |
| 3.2 弹性流体动力润滑理论 |
| 3.3 动力学模型建立 |
| 3.3.1 部件连接处理 |
| 3.3.2 边界输入条件 |
| 3.4 不同平衡率曲轴主轴承载荷分析 |
| 3.4.1 不同平衡率曲轴主轴承受力分析 |
| 3.4.2 不同平衡率曲轴主轴承弯矩分析 |
| 3.5 不同平衡率曲轴主轴承润滑分析 |
| 3.5.1 最小油膜厚度 |
| 3.5.2 油膜压力 |
| 3.5.3 摩擦损失 |
| 3.6 不同平衡率曲轴轴心轨迹分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 不同平衡率曲轴疲劳强度分析 |
| 4.1 不同平衡率曲轴应力分析 |
| 4.1.1 曲轴应力分析模型及圆角子模型 |
| 4.1.2 基于动力学的曲轴应力分析 |
| 4.1.3 不同平衡率曲轴动态应力分析 |
| 4.2 不同平衡率曲轴疲劳强度分析 |
| 4.2.1 疲劳分析简介 |
| 4.2.2 基于单位载荷法疲劳强度分析 |
| 4.2.3 不同平衡率曲轴疲劳安全系数 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 不同平衡率曲轴对整机振动影响 |
| 5.1 振动信号处理技术 |
| 5.2 不同平衡率曲轴对整机振动影响 |
| 5.3 发动机振动响应试验 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文 |
（8）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 |
（9）48V BSG系统发动机结构开发及动态性能优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 2 48V BSG系统结构设计 |
| 2.1 48V BSG系统工作特性分析 |
| 2.2 48V BSG系统结构设计 |
| 2.3 潜在失效风险分析与定位 |
| 2.3.1 螺栓连接失效案例 |
| 2.3.2 曲轴系统失效案例 |
| 2.3.3 轮系失效案例 |
| 2.4 结构开发风险规避措施 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 动态特性分析优化 |
| 3.1 曲轴扭振分析优化 |
| 3.1.1 曲轴扭振分析背景 |
| 3.1.2 曲轴扭振模型及优化 |
| 3.1.3 曲轴扭振结果 |
| 3.2 BSG轮系动力学分析 |
| 3.2.1 BSG轮系及相关零件结构 |
| 3.2.2 BSG轮系动力学模型及搭建 |
| 3.2.3 BSG轮系动力学仿真结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 结构强度分析优化 |
| 4.1 BSG系统曲轴强度分析 |
| 4.1.1 曲轴疲劳强度 |
| 4.1.2 轴承载荷分析 |
| 4.2 BSG系统模态强度分析 |
| 4.2.1 BSG电机模态及其优化 |
| 4.2.2 附件疲劳强度分析 |
| 4.3 螺栓连接校核 |
| 4.3.1 螺栓连接校核计算理论 |
| 4.3.2 曲轴前后端螺栓连接校核 |
| 4.3.3 BSG电机安装螺栓连接设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 可靠性试验验证及失效分析优化 |
| 5.1 BSG开发可靠性试验验证 |
| 5.1.1 35 万次启停验证 |
| 5.1.2 BSG发动机FEAD系统耐久验证 |
| 5.1.3 BSG发动机混合循环耐久验证 |
| 5.2 可靠性验证失效分析及优化 |
| 5.2.1 双质量飞轮失效问题 |
| 5.2.2 失效工况测试数据分析 |
| 5.2.3 失效CAE分析及优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作不足及展望 |
| 参考文献 |
（10）退役发动机曲轴缺陷涡流/磁记忆检测与寿命预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景概述 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 曲轴的疲劳分析及寿命预测研究现状 |
| 1.2.2 涡流检测和磁记忆检测的研究现状 |
| 1.2.3 基于磁记忆检测的寿命评估研究现状 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 曲轴受力状况与失效形式分析 |
| 2.1 曲轴失效形式与基础受力分析 |
| 2.1.1 曲轴失效形式概述 |
| 2.1.2 曲柄连杆机构受力分析 |
| 2.2 曲轴系多刚体动力学仿真 |
| 2.2.1 多刚体系统动力学仿真概述 |
| 2.2.2 基于ADAMS的曲轴系多刚体动力学模型建立 |
| 2.2.3 曲轴系多刚体动力学仿真与结果分析 |
| 2.3 曲轴模态分析 |
| 2.3.1 基于Hyperworks的曲轴模态分析方法与建模 |
| 2.3.2 曲轴模态分析结果 |
| 2.4 曲轴系刚柔耦合动力学仿真 |
| 2.4.1 柔体系统动力学仿真概述 |
| 2.4.2 基于ADAMS的曲轴系刚柔耦合动力学模型建立 |
| 2.4.3 曲轴系刚柔耦合动力学仿真与结果分析 |
| 2.5 曲轴静力学有限元分析 |
| 2.5.1 曲轴工作过程概述 |
| 2.5.2 基于ABAQUS的曲轴静力学有限元模型建立 |
| 2.5.3 曲轴应力分布有限元分析结果 |
| 2.5.4 曲轴变形有限元分析结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 曲轴表面裂纹的涡流检测研究 |
| 3.1 涡流检测的理论基础 |
| 3.1.1 涡流检测技术的基本原理 |
| 3.1.2 趋肤效应与提离效应 |
| 3.1.3 阻抗分析法 |
| 3.2 涡流效应仿真分析 |
| 3.2.1 电磁场有限元法基本理论 |
| 3.2.2 基于COMSOL Multiphysics的涡流检测有限元建模 |
| 3.2.3 涡流检测仿真结果分析 |
| 3.3 含裂纹构件的涡流检测信号分析 |
| 3.3.1 含裂纹构件的涡流检测有限元建模与仿真分析 |
| 3.3.2 裂纹深度对涡流检测的影响 |
| 3.3.3 裂纹深度的涡流检测 |
| 3.4 曲轴的涡流检测实验 |
| 3.4.1 曲轴涡流检测方案设计 |
| 3.4.2 曲轴涡流检测装置和检测方法 |
| 3.4.3 曲轴涡流检测结果与分析 |
| 3.4.4 磁粉检测与涡流检测结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 曲轴应力集中的磁记忆检测研究 |
| 4.1 金属磁记忆检测技术的原理 |
| 4.1.1 金属磁记忆效应物理机理 |
| 4.1.2 应力与磁场的耦合关系 |
| 4.1.3 磁记忆检测的基本判别依据 |
| 4.2 疲劳过程中的磁记忆信号分析 |
| 4.2.1 疲劳裂纹扩展试验与磁记忆检测方法 |
| 4.2.2 试验结果与磁记忆信号H_p(y)规律分析 |
| 4.3 磁记忆特征信号规律研究 |
| 4.3.1 磁记忆特征信号提取 |
| 4.3.2 磁记忆特征信号与应力的关系 |
| 4.3.3 磁记忆特征信号与裂纹萌生的关系 |
| 4.3.4 磁记忆特征信号与裂纹扩展的关系 |
| 4.4 曲轴的磁记忆检测实验 |
| 4.4.1 曲轴磁记忆检测方案设计 |
| 4.4.2 曲轴磁记忆检测装置和检测方法 |
| 4.4.3 曲轴磁记忆检测结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于检测结果的曲轴疲劳寿命预测研究 |
| 5.1 基于动力学和有限元的曲轴初始疲劳寿命分析 |
| 5.1.1 疲劳和寿命问题概述 |
| 5.1.2 曲轴疲劳寿命分析方法 |
| 5.1.3 基于nCode DesignLife的曲轴疲劳分析模型建立 |
| 5.1.4 曲轴疲劳寿命计算与结果分析 |
| 5.2 基于涡流检测的疲劳裂纹扩展寿命预测方法 |
| 5.2.1 疲劳裂纹扩展基本理论与提出方法概述 |
| 5.2.2 裂纹尖端应力强度因子的有限元模拟 |
| 5.2.3 曲轴材料疲劳裂纹扩展试验 |
| 5.2.4 试样裂纹扩展寿命计算与分析 |
| 5.3 基于磁记忆检测的剩余寿命预测方法 |
| 5.3.1 磁记忆特征信号表征的损伤模型建立 |
| 5.3.2 基于损伤模型的剩余寿命预测方法及验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
四、基于振动分析的曲轴疲劳仿真方法研究（论文参考文献）
- [1]内燃机曲轴结构可靠性数值仿真计算的研究现状与展望[J]. 何联格,苏建强,周蓝. 重庆理工大学学报(自然科学), 2020(12)
- [2]4K2发动机球墨铸铁曲轴性能分析与试验研究[D]. 刘正宇. 哈尔滨工业大学, 2020
- [3]1400HP隔膜泵动力端性能分析及优化设计[D]. 冯琪. 西安石油大学, 2020(10)
- [4]涡旋压缩机传动系统曲轴强度研究与结构优化[D]. 刘志浩. 兰州理工大学, 2020(12)
- [5]2V86汽油机曲轴多体动力学分析与优化[D]. 周春锋. 重庆理工大学, 2020(08)
- [6]某新型发动机曲轴疲劳强度分析与强化工艺改进研究[D]. 皇甫长明. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [7]不同平衡率对曲轴强度及整机振动影响研究[D]. 张磊. 昆明理工大学, 2019(04)
- [8]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)
- [9]48V BSG系统发动机结构开发及动态性能优化[D]. 沈连军. 浙江大学, 2019(02)
- [10]退役发动机曲轴缺陷涡流/磁记忆检测与寿命预测研究[D]. 倪晨. 武汉理工大学, 2019(07)
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