变刚度气门弹簧三维有限元计算分析

本文通过对气门弹簧工作特点及其典型断裂失效模式的分析,在此基础上对过喷引起的气门弹簧断裂进行了失效分析,并提出了喷丸工艺改进意见。

气门弹簧弹力减弱或折断的原因分析

以气门弹簧质量最小以及防共振性能最好为目标,以钢丝直径、弹簧直径、弹簧圈数为设计变量,以弹簧指数、弹簧强度、弹簧稳定性、弹簧尺寸等为约束条件,建立了某内燃机气门弹簧数学模型,并应用遗传算法求解了优化结果。考虑制造误差的影响,应用蒙特卡罗方法对气门弹簧的目标函数、约束条件的概率分布特征等进行稳健性分析。分析表明在给定的制造精度下气门弹簧稳健性差,合格率低。重新修正制造精度后,气门弹簧的稳健性能得到了极大的提高。这种方法为气门弹簧制造精度的确定提供了准确的依据。

某发动机运转初期,突然发生异响,拆解发动机发现气门弹簧和气门断裂。分别对气门、气门弹簧进行材质分析,检测结果正常。通过对气门弹簧外观观察,气门弹簧工作时内外表面、不同螺旋角和压缩变形时的切应力分析,从而得出弹簧表面擦伤导致气门弹簧断裂,气门进气缸内撞击导致异响及气门变形、断裂的结论。

钢板弹簧刚度特性的有限元分析

油田现场用柴油机和各种车辆中的气门弹簧座是易损零件之一。以往对其冷挤压组合凹模设计采用经验法,精确性不高,凹模易损坏。鉴于此,采用优化设计,给出冷挤压组合凹模优化设计模型,导出优选组合凹模各圈直径和过盈量的计算式;针对一种气门弹簧座的组合凹模,给出优化设计结果。

分析某机型改进过程中,由于排气背压的增加导致气门反跳的现象,并对新机型重新校核弹簧特性参数;分析了增加弹簧预紧力对配气机构运动学和动力学特性的影响,证明适当增加弹簧预紧力能有效地解决反跳问题,并对整个配气机构特性影响不大。

发动机气门弹簧的结构特点及维修要领

以气门弹簧净质量最小、刚度误差最小为双优化设计目标,考虑可靠性等约束条件,建立了可靠性优化设计数学模型,用线性加权组合法对多目标优化设计的目标函数进行处理,采用基于证据理论和区间分析的可靠性优化设计方法进行求解,得到了有价值的优化方案。设计实例验证了该方法的有效性和实用性。

本文分析了柴油汽车发动机气门弹簧的作用及使用要求,分析其最优化设计的设计变量、目标函数和约束条件。提出了气门弹簧最优化设计的数学模型,克服了传统的试凑法和图解法的不足,并通过实例进行验证说明。提高了气门弹簧的设计效率及设计质量。

综合运用机械优化理论的优化设计方法,通过分析内燃机气门弹簧优化设计的设计变量、目标函数和约束条件,建立起以内燃机气门弹簧的质量、高度及防共振性能为目标函数的多目标优化设计数学模型,对多目标优化设计方法进行了探讨,并给出了设计实例。算例结果表明该方法具有工程实用价值。

旧路拓宽全过程三维有限元分析——旧路拓宽是西部山区高等级公路建设中的重要课题。运用岩土工程专业软件包plaxis3dtunnel，对旧路拓宽进行了全过程的三维弹塑性有限元数值模拟，包括新路基的填筑，路面各结构层的铺筑及轮载最不利位置的施加等，重点分析了新...

气门弹簧是汽车发动机的重要元件,其对疲劳和稳定性能的要求非常苛刻。概述了气门弹簧用钢的化学成分、冶炼工艺等对提高弹簧性能的研究进展。着重介绍了硅、锰、铬、镍、钼、铌及钒等元素对气门弹簧用钢的强度、疲劳极限以及抗松弛性能的影响,同时对冶炼工艺中夹杂物控制技术以及弹簧钢表面处理技术的研究进展进行了系统归纳。

以气门弹簧质量最小以及防共振性能最好为目标,以钢丝直径、弹簧直径、弹簧圈数为设计变量,以弹簧指数、弹簧强度、弹簧稳定性、弹簧尺寸等为约束条件,建立了某内燃机气门弹簧数学模型,并应用多岛遗传算法得到了全局优化结果。应用蒙特卡罗方法,将设计变量处理为具有正态分布特征的随机变量,对设计结果进行稳健性分析,研究设计变量变异对目标函数的影响。分析表明:在给定的精度下此设计结果不能保证气门弹簧的稳健性能。应用田口方法重新设计,提高了气门弹簧的稳健性能。

介绍了蚁群算法的基本原理、模型和算法实现过程,并对内燃机气门弹簧进行优化设计,其计算结果表明该方法具有工程实用价值.

内燃机的气门弹簧是承受高频振动交变载荷的圆柱压缩弹簧,它的好坏直接关系到内燃机的工作性能。通过对遗传算法的研究,构造了内燃机气门弹簧的数学模型,通过编码的方法对其进行了寻优设计。计算实例表明:遗传算法用于内燃机的气门弹簧优化设计可获得较好的参数优化设计结果,与传统的优化方法相比,该方法具有工程实用价值。

基于大型有限元分析软件ansys,针对某大型浮箱式钢闸门的工作特点和受力方式,研究了浮箱门结构的三维有限元计算模型。通过不同工况的结构仿真计算,详细研究了浮箱门在各种控制情况下的变形和应力变化规律,对闸门的强度和刚度进行校核,并对闸门安全性进行了评估。

气门弹簧多为等螺距螺旋弹簧,一般在一个气门上安装一个弹簧。在有的汽车发动机上,为了防止弹簧发生共振,采用变螺距弹簧(如五十铃cvr重型货车发动机气门弹簧);在多数高速发动机上则采用双气门弹簧。变螺距气门弹簧和双气门弹簧安装的方法要正确,否则它们不能起到应有的作用。1变螺距弹簧气门弹簧在发动机工作过程中,容易发生

采用宏微观分析、金相检验、显微硬度检测以及化学成分分析等方法对某汽车发动机气门弹簧的早期断裂原因进行了分析。结果表明:弹簧的断裂属性为疲劳断裂;弹簧钢丝原材料在淬火加热过程中与盐浴炉电极接触造成表面电弧烧伤形成麻坑,是引起该气门弹簧早期疲劳断裂的根本原因。

气门弹簧是为了满足配气机构的需求,保证气门及时关闭、平稳落座。同时,抵消配气机构在工作过程中的惯性力,防止传动件之间的脱落。通过设计低刚度气门弹簧,可以有效改善配气机构所带来的振动,提高发动机的舒适性;改善传动件之间的受力情况,降低传动件之间磨损程度;同时也可以降低凸轮驱动力矩,减小驱动能耗,保证发动机输出更高的有效能量。显然,气门弹簧在配气机构中起到了至关重要的作用。

文章简述了柴油机气门弹簧的功用,并针对气门弹簧工作的的恶劣条件下容易产生早期失效,对气门弹簧的工艺流程各阶段进行了阐述并提出相关制造工艺注意事项。

本译文对钛合金材料进行了机械性能、疲劳强度和表面处理膜对提高钛合金耐磨性的试验，从中找出了制造气门弹簧的最合适条件及优良的耐磨性表面处理膜。为开发轻量化及小型化的钛合金材料提供理论基础。