双轴动载作用下脆性裂纹扩展问题的近场动力学建模与分析

在双参数微极近场动力学弹脆性模型基础上,引入反映长程力尺寸效应的核函数修正项以提高定量计算精度和收敛稳定性。通过定量变形计算和双轴动载作用下含中心裂纹准脆性板的裂纹扩展过程模拟,验证了本文模型与算法。应用本文模型能准确反映动载作用下的裂纹起裂、扩展、分叉与二次分叉等现象。进一步分析了双轴动载作用下含不同倾角、不同间距平行双裂纹脆性板的破坏模式、起裂时间与承载能力,以及含不同倾角多裂纹脆性板的破坏机制。结果表明:初始裂纹倾角与间距对脆性板承载能力有显著影响,在平行双裂纹倾角一定时,间距越大脆性板承载能力越强;双轴动载作用下多裂纹扩展时,裂纹之间首先相互连接且无分叉,在初始裂纹连接贯通后向边界扩展时出现分叉及二次分叉。

某出口车机油泵链轮失效问题分析与改进方案

传统能源车型因发动机在运行过程中零部件会因摩擦产生大量摩擦阻力、额外的功率消耗,同时也加速零件工作表面的磨损,因此润滑系统对发动机至关重要。因发动机机油位于发动机下部,为实现机油在润滑系统内循环流动,并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够量的机油,故需要机油泵将机油泵送至发动机各个部位。机油泵工作需要前端链轮带动,因此机油泵链轮不允许出现任何问题。本文讲解了某出口国外轻型载货汽车在客户使用时出现的机油泵链轮失效问题,通过对失效原因的分析和设计改进,了解压紧力对机油泵工作的影响。利用故障件的尺寸检测及受力分析,结合CAE分析手段、台架试验验证方法,掌握了机油泵主轴及链轮在结构设计方面需要考虑的影响因素,为后续新发动机开发提供设计参考,也提高了发动机的可靠性与耐久性。

增压器隔热罩开裂故障分析及优化设计

某四缸柴油增压发动机在搭载整车道路试验中,增压器隔热罩出现开裂故障。本文通过有限元分析对增压器隔热罩进行模态及谐响应分析,结果表明,隔热罩一阶固有频率稍大于设计目标,最大振动应力超过工程设计应用的许用应力,导致隔热罩发生开裂。在此分析基础上,通过增加随型垫片,提升了隔热罩的一阶固有频率,并降低其最大应力。优化后的隔热罩满足工程设计要求,经过26000km的整车道路耐久试验,隔热罩无宏观失效,验证了优化方案的可靠性。