針對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)耐久試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的風(fēng)扇連接盤斷裂故障,基于多工況載荷邊界,利用Abaqus軟件對(duì)風(fēng)扇連接盤系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)力仿真,并將應(yīng)力結(jié)果導(dǎo)入Femfat軟件進(jìn)行疲勞分析。結(jié)果顯示,風(fēng)扇連接盤最小疲勞安全系數(shù)為0. 92,不滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)疲勞分析結(jié)果對(duì)連接盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),提高連接盤的疲勞安全系數(shù),使之達(dá)到1. 46,滿足了產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求并通過(guò)了耐久考核試驗(yàn)。該結(jié)構(gòu)可靠性分析方法對(duì)風(fēng)扇連接盤設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)作用。

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【部分圖文】：

圖1 風(fēng)扇連接盤斷裂位置

某機(jī)型柴油機(jī)風(fēng)扇連接盤斷裂故障位置和斷口情況如圖1所示。經(jīng)對(duì)斷口的理化分析，判定風(fēng)扇連接盤故障為疲勞斷裂。為分析疲勞源，對(duì)風(fēng)扇連接盤進(jìn)行有限元分析。2Femfat軟件簡(jiǎn)介

圖2 風(fēng)扇連接盤系統(tǒng)三維模型

根據(jù)風(fēng)扇連接盤連接布置及受力情況，建立風(fēng)扇連接盤有限元分析模型，并簡(jiǎn)化之。簡(jiǎn)化后的模型包括風(fēng)扇、連接盤、皮帶輪、托架、軸承、螺栓等部件，三維模型如圖2所示。利用Hypermesh軟件對(duì)各部分模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在保證網(wǎng)格質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對(duì)風(fēng)扇、皮帶輪及托架模型做了局部修改和簡(jiǎn)化[4]....

圖3 連接盤有限元網(wǎng)格模型

圖2風(fēng)扇連接盤系統(tǒng)三維模型3.2載荷工況

圖4 旋轉(zhuǎn)離心力載荷模型

在Abaqus軟件中，選中風(fēng)扇連接盤系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)零部件，即風(fēng)扇、連接盤、皮帶輪及軸承。通過(guò)設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸線及旋轉(zhuǎn)角速度，軟件將自動(dòng)計(jì)算旋轉(zhuǎn)載荷。該機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)常用轉(zhuǎn)速2200r/min，換算角速度為230.4rad/s。設(shè)置完成后的旋轉(zhuǎn)離心力載荷模型如圖4所示。3.3應(yīng)力仿真結(jié)果....

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