CN115060472A - 发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115060472A CN115060472A CN202210239105.7A CN202210239105A CN115060472A CN 115060472 A CN115060472 A CN 115060472A CN 202210239105 A CN202210239105 A CN 202210239105A CN 115060472 A CN115060472 A CN 115060472A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- connecting rod
- buckling
- test
- buckling load
- small
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 238000012356 Product development Methods 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明涉及汽车技术领域,具体的说是一种发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质。包括以下步骤:步骤一、建立发动机连杆屈曲载荷试验夹具和连杆装配后的有限元模型;步骤二、模拟连杆受压状态进行仿真分析;步骤三、屈曲试验。本发明模拟连杆轴径的大头销轴和连杆轴径直径及公差保持一致,模拟活塞销的小头销轴直径及公差和活塞销直径及公差保持一致、连杆大头支撑底座一体化设计,大头支撑底座和小头加载压头水平方向尺寸一致,并且设计了对齐标尺,提升了测试精度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,具体的说是一种发动机连杆屈曲载荷测试方 法、装置、设备及存储介质。
背景技术
连杆组件是往复式内燃机的核心零件之一,主要作用是将活塞的直线运动 转变为曲轴的旋转运动,同时将作用在活塞上的气体压力传递给曲轴。
一方面,发动机轻量化是设计人员一直努力的目标,特别是运动部件,如 连杆、曲轴等的轻量化设计对于降低发动机油耗其意义重大,故当前连杆设计 向着体积小、重量轻发展,连杆杆身“瘦身”显著,导致连杆的抗弯性能越来 越差;另一方面,随着用户对汽车动力性的要求越来越高,发动机爆压日益提 升,连杆所承受的受压载荷也就越来越大。当作用在连杆上的轴向压力达到或 超过一定限度时,连杆可能发生屈曲失稳失效,导致发动机缸体和缸盖受到异 常冲击,甚至发生捣缸事故,致使发动机报废,因而需要发明一种可以准确获 得连杆屈曲承载能力的方法,使基于连杆屈曲承载性能的设计成为可能。
为获得连杆的屈曲失稳性能,通常有三大类方法:公式法、仿真计算方法 以及实物试验方法。
由于连杆杆身为变截面,并且连杆在实际制造时由于材料本身、热处理以 及加工工艺的影响,导致连杆有一定的偏心等缺陷,使得公式法以及仿真计算 法计算得到的屈曲载荷和实际偏差较大,无法准确指导产品开发。
针对实物试验方法,当前已有的方法中存在以下问题:①试验夹具和连杆 实际工作边界差异大;②大小头夹具对齐困难;③屈曲发生位置无法提前预测 来指导屈曲试验监测位置;④屈曲载荷范围无法预估导致加载设备选取困难; ⑤测试工具较差导致测试精度低;⑥连杆屈曲承载能力无法准确评价。
发明内容
本发明提供了一种发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质, 本发明模拟连杆轴径的大头销轴和连杆轴径直径及公差保持一致,模拟活塞销 的小头销轴直径及公差和活塞销直径及公差保持一致、连杆大头支撑底座一体 化设计,大头支撑底座和小头加载压头水平方向尺寸一致,并且设计了对齐标 尺,提升了测试精度,解决了现有连杆屈曲载荷测试方法存在的上述问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,包括 以下步骤:
步骤一、建立发动机连杆屈曲载荷试验夹具和连杆3装配后的有限元模 型;
步骤二、模拟连杆3受压状态进行仿真分析;
步骤三、屈曲试验。
进一步的,步骤二,连杆材料为实测弹塑性材料参数;考虑几何非线性; 求解方法选择riks;采用强制位移加载;发动机连杆屈曲载荷试验夹具的网 格尺寸4mm-7mm,采用六面体网格;连杆3的网格尺寸1mm-3mm,采用2次四 面体网格。
进一步的,步骤三具体包括:
31)应变片8布置;
32)发动机连杆屈曲载荷试验夹具安装;
33)偏载试验设计;
34)屈曲试验加载;
所述发动机连杆屈曲载荷试验夹具包括小头销轴1、小头加载压头2、对 齐标尺4、大头销轴5和大头支撑底座6;所述小头加载压头2为一体结构的 第一长方体,中间开有矩形的第一凹槽;所述第一长方体的侧面开有第一圆孔; 所述第一长方体的长度为L1、宽度为L2;所述第一凹槽的宽度为W4;所述第 一凹槽的底面与第一长方体上端面的距离为H2;所述第一凹槽的边缘和第一 长方体的边缘的距离为W3;所述第一圆孔的直径为D3;所述第一圆孔的圆心 所在平面与第一长方体上表面的距离为H3;所述第一圆孔的圆心所在平面与 第一长方体下表面的距离为H4;所述L1和L2相等;所述W3不小于2倍的连 杆3杆身宽度即W1;所述W4=W1+2mm;所述H2不小于10mm;所述H3在连杆3 安装后,在垂直方向上连杆顶部与夹具间隙不小于5mm;所述D3与连杆3的 小头直径D1相等,公差为小头加载压头2和小头销轴1配合后间隙 0.05mm-0.1mm;所述小头销轴1的长度为L3,直径为D4;所述D4及公差和连 杆3的小头直径D1及公差一致;所述L3和L1相等;所述大头支撑底座6为 一体结构的第二长方体,中间开有矩形的第二凹槽,两端开有半圆形凹槽;所 述第二长方体的长度为L4、宽度为L5;所述第二凹槽的宽度为W5;所述第二 凹槽的底面与第二长方体下端面的距离为H5;所述半圆形凹槽的直径为D5; 所述大头销轴5的直径为D6,长度为L6;所述L4、L5和L1相等;所述H5不 小于5mm;所述W5=W2+2mm;所述D5与D6相等,公差保证大头支撑底座6和大头销轴5配合后间隙0.05mm-0.1mm;所述对齐标尺4包括相互垂直的第一 标尺面和第二标尺面;所述第一标尺面的长度为L7,宽度为W6,厚度为W8; 所述第一标尺面的宽度为W7,厚度为W9;所述L7保证按装配要求安装后距离 顶部压力机压板10mm;所述W6、W7相等,均不小于20mm;所述W8和W9相等, 均不小于5mm。
进一步的,步骤31),应变片8为单项;量程选取时参考仿真分析时的布 置区域的应变数值;应变片8长度方向与连杆3的长度方向一致;应变片8粘 贴表面打磨平整,粘胶均匀。
进一步的,步骤32),发动机连杆屈曲载荷试验夹具安装顺序为:①连杆 3水平放置;②安装大头销轴5;③安装大头支撑底座6;④安装小头加载压 头2;⑤安装小头销轴1;⑥放置到压力试验机托盘中央;⑦将连杆3及连接 结构垂直放置;⑧对齐标尺4放置在直角处;⑨预压100N;⑩通过对齐标尺4 定位调整大头支撑座6和小头加载压头2位置,对中设置;取下对齐标尺4, 准备加载。
进一步的,步骤33),设计偏心加载试验;对于连杆3,有旋转平面偏心 和垂直旋转平面偏心两种情况;进行偏心加载试验,通过对齐标尺4和塞尺7 进行调整;其中,旋转平面偏心时,进行旋转平面内偏心量为0.1mm、0.2mm、 0.5mm、1mm、2mm的偏心试验;垂直旋转平面偏心时,进行垂直旋转平面内偏 心量为0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm的偏心试验。
进一步的,步骤34),加载速率不大于6.4mm/min;输出载荷-时间曲线、 载荷-位移曲线、应变-时间曲线;准备三根以上的连杆总成,进行三次以上的 屈曲试验,以确保3组以上有效数据;绘制载荷-应变曲线,定义曲线切线和Y 轴正向的夹角为θ,曲线初始切线夹角为θ0,假设某点的切线夹角为θ1,并 且:
tanθ1=2tanθ0
此处的载荷F1即为连杆屈曲承载能力,此时对应的连杆压缩变形U1为连 杆临界变形。
第二方面,本发明实施例还提供了一种发动机连杆屈曲载荷测试装置,包 括:
建模模块,用于建立发动机连杆屈曲载荷试验夹具和连杆3装配后的有限 元模型;
仿真分析模块,用于模拟连杆3受压状态进行仿真分析;
屈曲试验模块,用于进行屈曲试验。
第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器 及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程 序时实现如本发明实施例中任一所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有 计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的一种发 动机连杆屈曲载荷测试方法。
本发明的有益效果为:
1)本发明模拟连杆轴径的大头销轴和连杆轴径直径及公差保持一致,模 拟活塞销的小头销轴直径及公差和活塞销直径及公差保持一致,以上设计可使 试验装置和真实边界基本一致,提升测试精度;
2)本发明连杆大头支撑底座一体化设计,销孔与销轴间隙配合,间隙量 0.05~0.1mm、小头加载压头一体化设计,销孔和销轴间隙配合,间隙量 0.05~0.1mm,保证顺利安装,同时对屈曲试验结果影响很小;
3)本发明为使大头支撑底座和小头加载压头对齐,大头支撑底座和小头 加载压头水平方向尺寸一致,并且设计了对齐标尺,使对齐方便可行
4)本发明建立试验夹具和连杆总成装配的有限元模型,并开展连杆受压 工况仿真分析,仿真结果中屈曲发生位置信息可指导后续试验监测位置确定; 结果中的屈曲载荷用于指导设备加载能力的选取;
5)本发明在以上确定的屈曲发生位置布置单向应变片8,用于准确监测 屈曲位移量;
6)本发明通过试验测试结果,绘制载荷-应变曲线,当曲线斜率等于曲线 初始斜率的1/2时,该位置的载荷即为连杆的屈曲承载能力,该位置的连杆变 形为临界变形。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例, 因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创 造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为发动机连杆屈曲载荷试验夹具及连杆的装配示意图;
图2a为连杆一个角度的结构示意图;
图2b为连杆另一个角度的结构示意图;
图3为发动机连杆屈曲载荷试验夹具中小头加载压头的结构示意图;
图4为发动机连杆屈曲载荷试验夹具中小头销轴的结构示意图;
图5为发动机连杆屈曲载荷试验夹具中大头支撑座的结构示意图;
图6为发动机连杆屈曲载荷试验夹具中大头销轴的结构示意图;
图7为发动机连杆屈曲载荷试验夹具中对齐标尺的结构示意图;
图8为有限元模型示意图;
图9为屈曲仿真结构示意图;
图10为应变片布置位置示意图;
图11a为旋转平面偏心加载试验示意图;
图11b为垂直旋转平面偏心加载试验示意图;
图12为载荷-应变曲线示意图;
图13为一种发动机连杆屈曲载荷测试方法的流程图;
图14为一种发动机连杆屈曲载荷测试装置的结构示意图;
图15为一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需 要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结 构。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某 一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解 释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述, 而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
图13为本发明实施例一提供的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法的流程 图,本实施例可适用于发动机连杆屈曲载荷测试,该方法可以由本发明实施例 中的发动机连杆屈曲载荷测试装置来执行,该装置可采用软件和/或硬件的方 式实现,如图13所示,该方法具体包括如下步骤:
一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,包括以下步骤:
参阅图8,步骤一、建立发动机连杆屈曲载荷试验夹具和连杆3装配后的 有限元模型;
步骤二、模拟连杆3受压状态进行仿真分析;
连杆材料为实测弹塑性材料参数;考虑几何非线性;求解方法选择riks; 采用强制位移加载;发动机连杆屈曲载荷试验夹具的网格尺寸4mm-7mm,采用 六面体网格;连杆3的网格尺寸1mm-3mm,采用2次四面体网格。
参阅图9,步骤三、屈曲试验。
步骤三具体包括:
31)应变片8布置;
参阅图10,应变片8为单项;量程选取时参考仿真分析时的布置区域的 应变数值;应变片8长度方向与连杆3的长度方向一致;应变片8粘贴表面打 磨平整,粘胶均匀。
32)发动机连杆屈曲载荷试验夹具安装;
发动机连杆屈曲载荷试验夹具安装顺序为:①连杆3水平放置;②安装大 头销轴5;③安装大头支撑底座6;④安装小头加载压头2;⑤安装小头销轴1; ⑥放置到压力试验机托盘中央;⑦将连杆3及连接结构垂直放置;⑧对齐标尺 4放置在直角处;⑨预压100N;⑩通过对齐标尺4定位调整大头支撑座6和小 头加载压头2位置,对中设置;取下尺4,准备加载。
33)偏载试验设计;
参阅图11a和图11b,设计偏心加载试验;对于连杆3,有旋转平面偏心 和垂直旋转平面偏心两种情况;进行偏心加载试验,通过对齐标尺4和塞尺7 进行调整;其中,旋转平面偏心时,进行旋转平面内偏心量为0.1mm、0.2mm、 0.5mm、1mm、2mm的偏心试验;垂直旋转平面偏心时,进行垂直旋转平面内偏 心量为0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm的偏心试验。
34)屈曲试验加载;
参阅图12,加载速率不大于6.4mm/min;输出载荷-时间曲线、载荷-位移 曲线、应变-时间曲线;准备三根以上的连杆总成,进行三次以上的屈曲试验, 以确保3组以上有效数据;绘制载荷-应变曲线,定义曲线切线和Y轴正向的夹 角为θ,曲线初始切线夹角为θ0,假设某点的切线夹角为θ1,并且:
tanθ1=2tanθ0
此处的载荷F1即为连杆屈曲承载能力,此时对应的连杆压缩变形U1为连 杆临界变形。
参阅图1,其中,所述发动机连杆屈曲载荷试验夹具包括小头销轴1、小 头加载压头2、对齐标尺4、大头销轴5和大头支撑底座6。
参阅图2a、图2b、图3和图4,所述小头加载压头2为一体结构的第一 长方体,中间开有矩形的第一凹槽;所述第一长方体的侧面开有第一圆孔;所 述第一长方体的长度为L1、宽度为L2;所述第一凹槽的宽度为W4;所述第一 凹槽的底面与第一长方体上端面的距离为H2;所述第一凹槽的边缘和第一长 方体的边缘的距离为W3;所述第一圆孔的直径为D3;所述第一圆孔的圆心所 在平面与第一长方体上表面的距离为H3;所述第一圆孔的圆心所在平面与第 一长方体下表面的距离为H4;所述L1和L2相等;所述W3不小于2倍的连杆 3杆身宽度即W1;所述W4=W1+2mm;所述H2不小于10mm;所述H3应保证在连 杆3安装后,在垂直方向上连杆顶部与夹具间隙不小于5mm;所述D3与连杆3 的小头直径D1相等,公差为小头加载压头2和小头销轴1配合后间隙0.05mm-0.1mm;所述小头销轴1的长度为L3,直径为D4;所述D4及公差和连 杆3的小头直径D1及公差一致;所述L3和L1相等。为保证小头加载压头2的销轴孔的同轴度,左右两部分圆孔要同轴加工,保证小头销轴1安装顺利。
参阅图5和图6,所述大头支撑底座6为一体结构的第二长方体,中间开 有矩形的第二凹槽,两端开有半圆形凹槽;所述第二长方体的长度为L4、宽 度为L5;所述第二凹槽的宽度为W5;所述第二凹槽的底面与第二长方体下端 面的距离为H5;所述半圆形凹槽的直径为D5;所述大头销轴5的直径为D6, 长度为L6;所述L4、L5和L1相等;所述H5不小于5mm;所述W5=W2+2mm; 所述D5与D6相等,公差保证大头支撑底座6和大头销轴5配合后间隙 0.05mm-0.1mm。为保证大头支撑底座6的销轴孔同轴度,左右两部分圆孔要同 轴加工,保证大头销轴5安装顺利。
参阅图7,所述对齐标尺4包括相互垂直的第一标尺面和第二标尺面;所 述第一标尺面的长度为L7,宽度为W6,厚度为W8;所述第一标尺面的宽度为 W7,厚度为W9;所述L7保证按装配要求安装后距离顶部压力机压板10mm;所 述W6、W7相等,均不小于20mm;所述W8和W9相等,均不小于5mm。
实施例二
图14为本发明实施例二提供的一种发动机连杆屈曲载荷测试装置的结构 示意图。本实施例可适用于发动机连杆屈曲载荷测试的情况,该装置可采用软 件和/或硬件的方式实现,该装置可集成在任何提供发动机连杆屈曲载荷测试 功能的设备中,如图14所示,所述发动机连杆屈曲载荷测试装置具体包括:
建模模块,用于建立发动机连杆屈曲载荷试验夹具和连杆3装配后的有限 元模型;
仿真分析模块,用于模拟连杆3受压状态进行仿真分析;
屈曲试验模块,用于进行屈曲试验。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功 能模块和有益效果。
实施例三
图15为本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。图15示出了 适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图15显示的计 算机设备12仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任 何限制。
如图15所示,计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备 12的组件可以包括但不限于:一个或者多个处理器或者处理单元16,系统存 储器28,连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器 控制器,外围总线,图形加速端口,处理器或者使用多种总线结构中的任意总 线结构的局域总线。举例来说,这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构 (ISA)总线,微通道体系结构(MAC)总线,增强型ISA总线、视频电子标 准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任 何能够被计算机设备12访问的可用介质,包括易失性和非易失性介质,可移 动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质,例如 随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进 一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅 作为举例,存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图15未 显示,通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图15中未示出,可以提供用于对可移 动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器,以及对可移动非易失性 光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这 些情况下,每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。 存储器28可以包括至少一个程序产品,该程序产品具有一组(例如至少一个) 程序模块,这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40,可以存储在例如 存储器28中,这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者 多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合 中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中 的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、 显示器24等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互 的设备通信,和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行 通信的任何设备(例如网卡,调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入 /输出(I/O)接口22进行。另外,本实施例中的计算机设备12,显示器24不 是作为独立个体存在,而是嵌入镜面中,在显示器24的显示面不予显示时, 显示器24的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且,计算机设备12还可以通 过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN) 和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器20通过总线18 与计算机设备12的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合计 算机设备12使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动 器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备 份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序,从而执行各种功能 应用以及数据处理,例如实现本发明实施例所提供的一种发动机连杆屈曲载荷 测试方法。
实施例四
本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程 序,该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的一种发动机连 杆屈曲载荷测试方法。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以 是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可 以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或 器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的 列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机 存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM 或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储 器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是 任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件 使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数 据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多 种形式,包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。 计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读 介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置 或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括—— 但不限于——无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的 计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如 Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或 类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用 户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远 程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机 的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域 网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特 网服务提供商来通过因特网连接)。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员 会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进 行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽 然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以 上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例, 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、建立发动机连杆屈曲载荷试验夹具和连杆(3)装配后的有限元模型;
步骤二、模拟连杆(3)受压状态进行仿真分析;
步骤三、屈曲试验。
2.根据权利要求1所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,其特征在于,步骤二,连杆材料为实测弹塑性材料参数;考虑几何非线性;求解方法选择riks;采用强制位移加载;发动机连杆屈曲载荷试验夹具的网格尺寸4mm-7mm,采用六面体网格;连杆(3)的网格尺寸1mm-3mm,采用2次四面体网格。
3.根据权利要求1所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,其特征在于,步骤三具体包括:
31)应变片(8)布置;
32)发动机连杆屈曲载荷试验夹具安装;
33)偏载试验设计;
34)屈曲试验加载;
所述发动机连杆屈曲载荷试验夹具包括小头销轴(1)、小头加载压头(2)、对齐标尺(4)、大头销轴(5)和大头支撑底座(6);所述小头加载压头(2)为一体结构的第一长方体,中间开有矩形的第一凹槽;所述第一长方体的侧面开有第一圆孔;所述第一长方体的长度为L1、宽度为L2;所述第一凹槽的宽度为W4;所述第一凹槽的底面与第一长方体上端面的距离为H2;所述第一凹槽的边缘和第一长方体的边缘的距离为W3;所述第一圆孔的直径为D3;所述第一圆孔的圆心所在平面与第一长方体上表面的距离为H3;所述第一圆孔的圆心所在平面与第一长方体下表面的距离为H4;所述L1和L2相等;所述W3不小于2倍的连杆(3)杆身宽度即W1;所述W4=W1+2mm;所述H2不小于10mm;所述H3在连杆(3)安装后,在垂直方向上连杆顶部与夹具间隙不小于5mm;所述D3与连杆(3)的小头直径D1相等,公差为小头加载压头(2)和小头销轴(1)配合后间隙0.05mm-0.1mm;所述小头销轴(1)的长度为L3,直径为D4;所述D4及公差和连杆(3)的小头直径D1及公差一致;所述L3和L1相等;所述大头支撑底座(6)为一体结构的第二长方体,中间开有矩形的第二凹槽,两端开有半圆形凹槽;所述第二长方体的长度为L4、宽度为L5;所述第二凹槽的宽度为W5;所述第二凹槽的底面与第二长方体下端面的距离为H5;所述半圆形凹槽的直径为D5;所述大头销轴(5)的直径为D6,长度为L6;所述L4、L5和L1相等;所述H5不小于5mm;所述W5=W2+2mm;所述D5与D6相等,公差保证大头支撑底座(6)和大头销轴(5)配合后间隙0.05mm-0.1mm;所述对齐标尺(4)包括相互垂直的第一标尺面和第二标尺面;所述第一标尺面的长度为L7,宽度为W6,厚度为W8;所述第一标尺面的宽度为W7,厚度为W9;所述L7保证按装配要求安装后距离顶部压力机压板10mm;所述W6、W7相等,均不小于20mm;所述W8和W9相等,均不小于5mm。
4.根据权利要求3所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,其特征在于,步骤31),应变片(8)为单项;量程选取时参考仿真分析时的布置区域的应变数值;应变片(8)长度方向与连杆(3)的长度方向一致;应变片(8)粘贴表面打磨平整,粘胶均匀。
6.根据权利要求3所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,其特征在于,步骤33),设计偏心加载试验;对于连杆(3),有旋转平面偏心和垂直旋转平面偏心两种情况;进行偏心加载试验,通过对齐标尺(4)和塞尺(7)进行调整;其中,旋转平面偏心时,进行旋转平面内偏心量为0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm、2mm的偏心试验;垂直旋转平面偏心时,进行垂直旋转平面内偏心量为0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm的偏心试验。
7.根据权利要求3所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法,其特征在于,步骤34),加载速率不大于6.4mm/min;输出载荷-时间曲线、载荷-位移曲线、应变-时间曲线;准备三根以上的连杆总成,进行三次以上的屈曲试验,以确保3组以上有效数据;绘制载荷-应变曲线,定义曲线切线和Y轴正向的夹角为θ,曲线初始切线夹角为θ0,假设某点的切线夹角为θ1,并且:
tanθ1=2tanθ0
此处的载荷F1即为连杆屈曲承载能力,此时对应的连杆压缩变形U1为连杆临界变形。
8.一种发动机连杆屈曲载荷测试装置,其特征在于,包括:
建模模块,用于建立发动机连杆屈曲载荷试验夹具和连杆(3)装配后的有限元模型;
仿真分析模块,用于模拟连杆(3)受压状态进行仿真分析;
屈曲试验模块,用于进行屈曲试验。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的一种发动机连杆屈曲载荷测试方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210239105.7A CN115060472A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210239105.7A CN115060472A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115060472A true CN115060472A (zh) | 2022-09-16 |
Family
ID=83196655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210239105.7A Pending CN115060472A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115060472A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060063061A (ko) * | 2004-12-07 | 2006-06-12 | 현대자동차주식회사 | 커넥팅 로드의 좌굴실험장치 |
CN104990693A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 连杆屈曲点试验装置及使用其测试连杆屈曲点的方法 |
CN112763317A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种轴压夹具端部支持系数测定方法 |
CN113343508A (zh) * | 2020-02-18 | 2021-09-03 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 一种分析连杆屈曲的方法 |
-
2022
- 2022-03-11 CN CN202210239105.7A patent/CN115060472A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060063061A (ko) * | 2004-12-07 | 2006-06-12 | 현대자동차주식회사 | 커넥팅 로드의 좌굴실험장치 |
CN104990693A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 连杆屈曲点试验装置及使用其测试连杆屈曲点的方法 |
CN113343508A (zh) * | 2020-02-18 | 2021-09-03 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 一种分析连杆屈曲的方法 |
CN112763317A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种轴压夹具端部支持系数测定方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
MOON KYU LEE 等: "Buckling sensitivity of a connecting rod to the shank sectional area reduction", 《MATERIALS AND DESIGN》, 13 January 2010 (2010-01-13) * |
张欣林: "汽车发动机连杆屈曲强度研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》, no. 3, 15 March 2017 (2017-03-15), pages 40 - 45 * |
贾志宁 等: "某型号内燃机连杆的塑性屈曲稳定性分析", 《拖拉机与农用运输车》, vol. 43, no. 4, 31 August 2016 (2016-08-31) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7479727B2 (ja) | 仮想歪みエネルギーに基づく金属材料の多軸疲労寿命予測方法及びシステム | |
Roccatello et al. | Modelling a variable displacement axial piston pump in a multibody simulation environment | |
US20110295570A1 (en) | Sheet Metal Forming Failure Prediction Using Numerical Simulations | |
CN115060472A (zh) | 发动机连杆屈曲载荷测试方法、装置、设备及存储介质 | |
İrsel | The effect of using shell and solid models in structural stress analysis | |
Barzem et al. | Aero‐elastic bearing effects on rotor dynamics: a numerical analysis | |
US20130317792A1 (en) | Systems and methods for modeling stability of damaged columns | |
Giagopoulos et al. | Structural integrity analysis and optimization of an elevator frame, through fe modeling and experimental tests | |
CN115422649A (zh) | 吊挂结构的腐蚀疲劳寿命预测方法及相关设备 | |
JP6285793B2 (ja) | 深絞り加工シミュレーションの重力荷重段階にシートメタルブランクがガイドピンに接触する影響を含める方法およびシステム | |
CN114923712A (zh) | 一种空气弹簧动刚度试验装置及方法 | |
Patil et al. | Thermo-mechanical analysis of crankcase | |
CN106528969B (zh) | 金属弹片仿真方法和装置 | |
CN105570377A (zh) | 控制力矩陀螺用微振动被动隔振装置 | |
CN117390789B (zh) | 一种基于摩擦系数研究下的碟簧刚度预测方法 | |
CN112613148B (zh) | 一种基于数值分析变形数据的核电装备设计方法 | |
CN112525528B (zh) | 一种测量舵面传动机构刚度的试验方法 | |
CN115481453A (zh) | 测井仪器壳体有限元分析方法和装置 | |
Bodnár et al. | Influence of boundary conditions on the solution to a mathematical model for a given wooden plate | |
CN114757063A (zh) | 一种旋转变压器定转子同轴度偏差预测方法和装置 | |
CN116562069A (zh) | 一种能够准确预测冲压成形极限的仿真方法 | |
CN116992556A (zh) | 发动机悬置连接点强度仿真方法、设备及存储介质 | |
Hong et al. | CAE Analysis of Primary Shaft Systems in Great Five-Axis Turning-Milling Complex CNC Machine | |
CN118260996A (zh) | 高速冲击载荷下转子与轴配合可靠性评估方法 | |
Zheng et al. | Application of computer simulation technology in automobile parts test |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |