Динамический расчет напряженно-деформированного состояния коленчатого вала

Обосновано применение метода конечных элементов в явной формулировке (Explicit) для динамического расчета напряженно-деформированного состояния полноразмерного коленчатого вала, представленного неразрезной моделью, с учетом контактного взаимодействия с опорами и быстропеременного характера нагружения. Описана процедура подготовки и наложения соответствующих силовых граничных условий. Предложенный способ расчета позволяет одновременно определить мгновенные значения напряжений, обусловленных набегающими крутящими моментами, и дополнительных напряжений, вызываемых крутильными, продольными и изгибными колебаниями.

Литература

[1] Чайнов Н.Д., Иващенко Н.А., Краснокутский А.Н. и др. Конструирование двигателей внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 2008. 600 с.

[2] Биргер И.А., Дружинин Н.И., Житомирский В.К. и др. Авиационные поршневые двигатели. Кинематика, динамика и расчет на прочность. Москва, Оборонгиз, 1950. 870 с.

[3] Лейкин А.С. Напряженность и выносливость деталей сложной конфигурации. Москва, Машиностроение, 1968. 371 с.

[4] Трифонов Ю.Ю. Расчет коленчатых валов поршневых двигателей на выносливость с учетом податливостей опор и колебаний. Автореф. дисс. … канд. тех. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 18 с.

[5] Барлам Д.М., Гальбац-Кoкин Э.М., Нахмейн Е.Л. и др. Квазистатический расчет коленчатого вала с учетoм зазоров в коренных опорах. Двигателестроение, 1986, № 8, с. 21–23.

[6] Хозенюк Н.А. Моделирование связанных процессов в системе «упругий коленчатый вал, вращающийся в подшипниках гидродинамического трения». Вестник ОГУ, 2013, № 12, с. 226–232.

[7] Голубев Ю.В. Численное исследование трехмерного напряженно-деформированного состояния блока цилиндров автомобильного дизеля с учетом его контактного взаимодействия с коленчатым валом. Дисс. … канд. тех. наук. Ярославль, ЯГТУ, 2000. 220 с.

[8] Ларин А.А., Тарсис Ю.Л. Исторический анализ методов определения крутильной жесткости коленчатых валов. Вестник НТУ ХПИ, 2011, № 18, с. 141–147.

[9] Румб В.К., Арутюнян А.С. О необходимости расчета осевых колебаний судовых валопроводов. Морской вестник, 2009, № 2, с. 46–47.

[10] Луканин В.Н., ред. Двигатели внутреннего сгорания. Кн. 2. Динамика и конструирование. Москва, Высшая школа, 2007. 400 с.

[11] Косырев С.П., Марьина Н.Л., Кудашева И.О. и др. Усталостная прочность коленчатых валов форсированных дизелей. Известия Самарского научного центра РАН, 2011, т. 13, № 1–3, с. 681–686.

[12] Новиков Д.С. Анализ вибрации двигателя в составе автомобильного силового агрегата. Дисс. … канд. тех. наук. Ярославль, НАМИ, 2013. 152 с.

[13] Яманин А.И., Жуков В.А., Барышников С.О. Динамика поршневых двигателей внутреннего сгорания. Санкт-Петербург, Лань, 2021. 596 с.

[14] Чистяков В.К. Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 1989. 255 с.

[15] Чистяков В.К., Песоцкий Ю.С., Гоголадзе О.Г. и др. Экспериментальное определение деформаций и напряжений в шейках коленчатого вала работающего дизеля. Двигателестроение, 1984, № 4, с. 9–12.