基于多体动力学的479Q发动机连杆载荷与强度分析

摘要

以479Q汽油机为研究对象,建立了曲轴、连杆和活塞的三维几何模型和多体动力学模型.载荷边界条件采用真实示功图和负载数据,得到了做功行程中作用于连杆两端的载荷谱.采用惯性释放技术计及惯性力对连杆应力的影响,计算得到了做功行程中任意时刻连杆的动态应力场.对静力计算方法和惯性释放方法进行了对比,后者得到的动态应力场更加接近真实情况.根据曲轴转速为2 000 r/min时的气缸压力测试曲线(最高燃烧压力4.6 MPa)和对应的发动机扭矩(165N·m),计算得到连杆最大轴向载荷为26 kN,最大工作应力为259MPa.根据局部应力应变法,该工况下的寿命为2.941×1016转,连杆近似为无限寿命.