針對某發(fā)動機耐久試驗過程中出現(xiàn)的風扇連接盤斷裂故障,基于多工況載荷邊界,利用Abaqus軟件對風扇連接盤系統(tǒng)進行了應(yīng)力仿真,并將應(yīng)力結(jié)果導入Femfat軟件進行疲勞分析。結(jié)果顯示,風扇連接盤最小疲勞安全系數(shù)為0. 92,不滿足設(shè)計要求。根據(jù)疲勞分析結(jié)果對連接盤結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化改進,提高連接盤的疲勞安全系數(shù),使之達到1. 46,滿足了產(chǎn)品設(shè)計要求并通過了耐久考核試驗。該結(jié)構(gòu)可靠性分析方法對風扇連接盤設(shè)計具有重要指導作用。

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【部分圖文】：

圖1 風扇連接盤斷裂位置

某機型柴油機風扇連接盤斷裂故障位置和斷口情況如圖1所示。經(jīng)對斷口的理化分析，判定風扇連接盤故障為疲勞斷裂。為分析疲勞源，對風扇連接盤進行有限元分析。2Femfat軟件簡介

圖2 風扇連接盤系統(tǒng)三維模型

根據(jù)風扇連接盤連接布置及受力情況，建立風扇連接盤有限元分析模型，并簡化之。簡化后的模型包括風扇、連接盤、皮帶輪、托架、軸承、螺栓等部件，三維模型如圖2所示。利用Hypermesh軟件對各部分模型進行網(wǎng)格劃分，在保證網(wǎng)格質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對風扇、皮帶輪及托架模型做了局部修改和簡化[4]....

圖3 連接盤有限元網(wǎng)格模型

圖2風扇連接盤系統(tǒng)三維模型3.2載荷工況

圖4 旋轉(zhuǎn)離心力載荷模型

在Abaqus軟件中，選中風扇連接盤系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)零部件，即風扇、連接盤、皮帶輪及軸承。通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸線及旋轉(zhuǎn)角速度，軟件將自動計算旋轉(zhuǎn)載荷。該機型發(fā)動機常用轉(zhuǎn)速2200r/min，換算角速度為230.4rad/s。設(shè)置完成后的旋轉(zhuǎn)離心力載荷模型如圖4所示。3.3應(yīng)力仿真結(jié)果....

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