[01667541]基于有限元分析的4125连杆的可靠性设计

本项目属河南省科技厅2011年河南省科技攻关计划项目“基于有限元分析的4125连杆的可靠性设计”,项目编号：112102210109。 连杆是内燃机的重要传动零件之一,其作用是连接活塞与曲轴,使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,对外输出作功。连杆的受力情况十分复杂,在长期使用过程中,若连杆失效,往往会引起缸体击穿、活塞碎裂、曲轴变形等严重后果。为了满足当今高速发动机对连杆强度、刚度及可靠性的要求,需要精确地分析连杆各部位的应力状况及其变化规律,对连杆疲劳强度的可靠性进行论证。从而为4125系列内燃机提高转速和改进性能提供可靠的技术依据。 近年,虽然国内已有多所高校和科研单位分别利用数值计算和随机模拟等技术对连杆疲劳强度的可靠性进行了大量研究,并取得了一系列研究成果。但由于影响连杆可靠性的因素众多,例如,除了材料本身固有的特性、生产工艺和加工精度等因素会影响连杆本身的性能和寿命之外,测试评估的方法以及实验的条件和精确度等都会影响对连杆的可靠性的评估、计算、分析及测试,因此连杆的可靠性分析不可避免地存在局限性,目前仍有许多原理和现象还需要进行深入细致的研究。 本课题利用有限元和电测技术对连杆进行应力分析,可确定连杆的危险截面并求出其工作应力的均值和标准差,然后对连杆进行升降法实验,求出威布尔分布的参数,以验证连杆的疲劳强度是否符合威布尔分布,最后对连杆的疲劳强度的可靠性进行了论证。 本项目研究开发内容及目标如下： 1、分析内燃机连杆可靠性研究的现状与发展前景; 2、利用三维有限元软件ANSYS 8.1对连杆额定拉、压工况进行应力分析。并和电测结果进行对比。 3、根据连杆疲劳实验结果研究连杆疲劳强度的分布规律。 4、在额定工况下对连杆疲劳强度进行可靠性分析。 通过本课题可以对4125连杆的可靠性进行正确评价,给出其破坏概率,为4125系列内燃机提高转速和改进性能提供可靠的技术依据。同时,本课题还可以为设计、生产、改进内燃机提供可靠的相关数据和理论依据,缩短内燃机的开发周期和成本,提高其可靠性和经济性。