发动机主轴承座回油孔强度校核的有限元计算与验证（一）

HEATS

运用大型通用有限元分析软件“ANSYS”利用有限元计算的方法对某型发动机的主轴承座追加了回油孔后的强度进行校核，根据计算的结果，进行了实机的应力测试.实机应力测试的结果确认在主轴承座追加回油孔后并不会出现强度不足的情形，与运用有限元分析的结果较为一致，说明了有限元模型的精度基本能够满足强度校核的要求。

　　对于每一个零件的设计变更，设计者都需要了解变更对于整个系统的影响，也就是验证机械结构在受到外力载荷时的反应。通过该反应可知道机械结构系统受到外力载荷后的状态，进而判断是否符合设计要求。但一般机械系统的几何结构相当复杂，受的载荷也相当多，完全真实的理论分析往往无法进行，想要得到解答，必须先简化结构，采用数值模拟的方法进行分析。

　　有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟，通过划分简单而又相互作用的元素，即单元，用有限数量的单元去逼近无限未知量的真实系统的一种分析方法。

　　对于每一个离散的“单元”都有确定的方程来描述它在一定载荷下的响应，模型中所有单元的响应的集合就是设计模型的总体响应。一个模拟模型中包含的被确定方程约束的“单元”越多，该模型就越接近于真实系统，在与高速发展的计算机技术相互融合后，运用计算机进行“有限元分析”辅助设计相比较单独的实体试验更节约费用，又可缩短设计开发的时间，创造出更高品质、更可靠的产品。

　　1 问题描述

　　为对应某型发动机曲轴后油封漏油现象，需在该款发动机曲轴第五轴承座位置追加一个回油孔，如图1所示位置以降低其周围机油压力，从而降低机油从后油封位置漏出的可能性.由于轴承座在发动机运转过程中承受着经由活塞连杆和曲轴传递来的强大载荷，所以钻孔后的轴承座的强度是否能够满足发动机高速运转的要求是必须考虑的因素，因此，在制造实体零件之前，先利用ANSYS软件运用有限元分析的方法对设计方案的模型进行强度校核。