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通过FEA、MBS 和 FEMFAT 对曲轴进行疲劳强度分析 斯太尔中国工程技术中心 动态模拟 by FEA – MBS – FEMFAT 动态模拟 by FEA – MBS – FEMFAT 导言 在MBS中柔性结构的描述 Component Mode Synthesis 部件模态合成 (Craig Bampton Method) Component Mode Synthesis: Constraint Modes 约束模态 Component Mode Synthesis: Normal Modes 固有模态 Component Mode Synthesis 部件模态合成 Component Mode Orthogonalization 部件模态正交化 FE-Model of the Crankshaft 曲轴- Interface Nodes 接口节点 接口节点的FE模型 接口节点的FE模型 Torsional Damper 扭转阻尼器 Two Mass Flywheel 双质量飞轮 边界条件 油膜模型 (EHD) 油膜模型 (EHD) 油膜模型 (EHD) Integration of EHD in MBS 在多体动力系统中集合EHD 模型原理 模拟结果 Identification of Resonances 共振鉴定 Verification of Engine Run-Up 发动机加速的验证 Verification of Engine Run-Up 发动机加速的验证 Verification of Engine Run-Up 发动机加速的验证 Fatigue - based on modal stresses 基于模态应力的疲劳分析 Fatigue Analysis based on Modal Stresses 基于模态应力的疲劳分析 V8 曲轴疲劳计算结果 V8 连杆疲劳计算结果 V20 曲轴疲劳计算结果 V8 曲轴疲劳计算结果 V8 曲轴疲劳计算结果 结论 讨论 Model 连杆FEA – MBS – FEMFAT 计算流程 MBS – 模型 MBS – 模型连接 MBS – 模型边界条件 Results MBS-Analysis Movie FEMFAT MAX – FE Entities FEMFAT MAX – FE Entities FEMFAT ChannelMAX FEMFAT ChannelMAX FEMFAT Channel History Material Data (with EHD-Sub) Node Characteristics (with EHD-Sub) Influence Factors (with EHD-Sub) Analysis Parameters (with EHD-Sub) Analysis Parameters (with EHD-Sub) Analysis Parameters (with EHD-Sub) FEMFAT Scratch (with EHD-Sub) Analysis Output (with EHD-Sub) Analysis Output (with EHD-Sub) Analysis Report (with EHD-Sub) Analysis Visualization (with EHD-Sub) FEMFAT Check Input Data (with EHD-Sub) FEMFAT Visualizer (with EHD-Sub) FEMFAT Protocol File (with EHD-Sub) FEMFAT Visualizer (without EHD-Sub) FEMFAT Visualizer (without EHD-Sub and PLAST) Campbell diagram (弯曲模态) V8: - Y轴方向弯曲测量值 - Y轴方向弯曲计算值 前滑轮阻尼器 飞轮 离合器 柔体曲轴:44 固有模态 (1300 Hz)97 约束模态7 其它模态 （离心力，惯性） 主轴承 连杆轴承 Torque [Nmm] Rotational speed [rpm] Rotational speed [rpm] Min. endurancesafety factor [ ] Rotational speed [rpm] Angle [°] 曲轴扭转 ? 动态疲劳分析在可以在合理的模拟时间内来进行 ? 由于系统共振对曲轴的动态疲劳分析是必要的 ? 在发动机转速范围内发动机的加速可以检测出所有系统共振 ? 在一个共振状态阻尼支配系统响应：需要的详细信息（如：阻尼器，飞轮，离合器…） ? 在整个发