另一项研究采用有限元分析方法分析螺栓拧紧载荷、活塞销干扰载荷、压缩气体载荷和拉伸惯性载荷[4]。在连杆上进行的应力和应变测量的基础上,发现其与惯性理论预测的负载相一致。这项研究表明,连杆弯曲载荷的应力是巨大的,变形和弯曲刚度是在设计过程中必须考虑的重要设计因素。
Balasubramaniam等人[1]使用的各种荷载作用于连杆进行仿真,通过叠加得到的应力分布。该载荷包括惯性载荷、点火载荷、轴承壳体的压配合和螺栓力。Athavale和Sajanpawar[5]也仿照了惯性载荷的有限元(FE)模型。开发了一个接口软件,依据连杆位置应用加速度负载元素,如加速度变化的幅度和在连杆上的方向。他们固定连接杆的两端,以确定其挠度和应力,然而,这不能代表连接杆中存在固定连接件。对连杆上由活塞组件的质量(活塞惯性)而产生的拉伸载荷和由气体压力产生的压缩负荷进行了分别单独分析。由于连接杆的质量的惯性负载影响也进行了单独分析。Pai[6]提出了一种将气体负载推导出的周期惯性负载作为一个极端,和将活塞组件的质量产生的峰值惯性负载作为另一个极端和以疲劳寿命为优化约束的方法来优化连杆的形状。
在这项研究中,在工作负载条件下对典型的锻钢连杆进行了详细的负载分析,随后由准动态有限元分析捕捉一个周期中的应力变化。实际工作负载下的应力分析对连杆的任何耐久性或优化研究是非常关键的,并且这与通常进行的典型的单轴测试和静态分析不同。这是因为,在典型的静态分析中,连杆两端的负载是相等,并处于静态平衡。另一方面,在准动态的分析中,只有当角速度和加速度(平移和角)产生的惯性负载为主时两端负载不需要相等和连杆在任何时刻处于平衡。因此,虽然准动态分析是重复在不同的时间点,他们都是基于时变动态输入数据。由于这个原因,被称为“准动态”的分析。在下一节中讨论的动态负载分析的细节。参考文献[ 8,7 ]对连杆的优化设计和疲劳性能进行了研究。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-
在这篇文章中,有限元建模方面,产生的应力时程曲线,应力比的变化,存在的平均应力和弯曲应力,和服务操作条件下连杆的各个位置的应力状态的多轴进行了讨论。静态有限元分析结果与准动态有限元分析结果进行比较,后者更具现实的服务操作条件。