[发明专利]发动机连杆台架的疲劳程度分析方法及装置

说明书

本申请公开了一种发动机连杆台架的疲劳程度分析方法及装置。其中，该方法包括：构建发动机连杆台架的有限元仿真模型，有限元仿真模型中至少包括：发动机连杆中多个第一组件的第一仿真子模型和台架边界中多个第二组件的第二仿真子模型，其中，第一仿真子模型中至少包括：针对小头衬套的不同材料层进行分体建模得到的小头衬套仿真子模型；确定目标工况下的仿真参数，并将仿真参数输入至有限元仿真模型中进行仿真分析，得到目标工况下的疲劳程度分析结果，其中，仿真参数中至少包括：目标约束参数、目标载荷参数和目标工况参数。本申请解决了相关技术中对发动机连杆台架的疲劳程度分析结果精度较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种发动机连杆台架的疲劳程度分析方法及装置。

背景技术

连杆组件作为往复式发动机关键的运动机构，将发动机各缸活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。连杆组件作为连接活塞和曲轴的关键零件，将作用在活塞上的气体压力传递给曲轴，因此，连杆组件的疲劳性能直接影响内燃机的运行安全。

目前相关设计人员为了降低发送机油耗，将连杆组件的设计向着体积小、重量轻的方向发展，从而导致连杆组件的结构强度性能逐渐下降；另外，随着用户对汽车动力性的要求日益提升，要求发动机的最大爆发压力也越来越高，从而使得连杆所承受的应力也就越来越大，进而导致连杆组件的疲劳性能失效风险加剧，使得发动机容易发生捣缸事故，致使发动机报废。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种发动机连杆台架的疲劳程度分析方法及装置，以至少解决相关技术中对发动机连杆台架的疲劳程度分析结果精度较低的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种发动机连杆台架的疲劳程度分析方法，包括：构建发动机连杆台架的有限元仿真模型，有限元仿真模型中至少包括：发动机连杆中多个第一组件的第一仿真子模型和台架边界中多个第二组件的第二仿真子模型，其中，第一仿真子模型中至少包括：针对小头衬套的不同材料层进行分体建模得到的小头衬套仿真子模型；确定目标工况下的仿真参数，并将仿真参数输入至有限元仿真模型中进行仿真分析，得到目标工况下的疲劳程度分析结果，其中，仿真参数中至少包括：目标约束参数、目标载荷参数和目标工况参数。

可选地，构建发动机连杆台架的有限元仿真模型，包括：获取每个第一组件的第一组件信息，并依据第一组件信息构建每个第一组件的第一仿真子模型，其中，第一组件中至少包括：连杆杆身、连杆盖、小头衬套、大头轴瓦和连杆螺栓，第一组件信息中至少包括第一组件的结构和材料参数；获取每个第二组件的第二组件信息，并依据第二组件信息构建每个第二组件的第二仿真子模型，其中，第二组件中至少包括：试验台架、连杆小头销轴、连杆大头销轴、小头夹具、大头夹具和夹具连接螺栓，第二组件信息中至少包括第二组件的结构和材料参数；依据各个第一组件和各个第二组件之间的相对位置关系，对各个第一仿真子模型和各个第二仿真子模型进行装配，得到有限元仿真模型。

可选地，在任一第一组件为对称结构时，采用对称建模方式构建第一组件的对称结构的第一仿真子模型；在任一第二组件为对称结构时，采用对称建模方式构建第二组件的对称结构的第二仿真子模型。

可选地，在确定目标工况下的仿真参数之前，方法还包括：设置第一约束参数为约束6个方向上的自由度；设置第一载荷参数为连杆螺栓预紧轴力载荷和连杆小头衬套过盈载荷；设置第一工况参数为静力学计算工况；将第一约束参数、第一载荷参数和第一工况参数输入至有限元仿真模型中进行仿真分析，得到小头衬套过盈装配工况下的第一应力响应结果和第一应变响应结果；将第一应力响应结果作为模型参数引入有限元仿真模型中的小头衬套仿真子模型。