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飞轮壳连接发动机和变速器,保护离合器和飞轮,而且还设有悬置点和起动机安装支架,是发动机重要的结构部件。随着发动机向高功率、轻量化方向的发展,发动机飞轮壳失效破坏现象普遍产生,但目前缺乏针对这一现象的科学分析方法和有效解决手段。因此本文采用实车实验研究和仿真计算相结合的手段,建立针对飞轮壳破坏问题的分析流程,分析飞轮壳破坏机理。 本文主要工作有: 1.开发了基于NI-DAQ的车载数据采集系统,在实车道路行驶状态下采集飞轮壳危险部位应力谱信号和悬置位置振动信号。应用自主开发的数据处理平台进行应力谱信号的修正和时域频域特征提取,依此分析飞轮壳易失效工况与失效原因。 2.建立机体组件有限元模型,利用计算模态方法得到飞轮壳模态频率和模态振型,从整体结构上分析飞轮壳动态特性,并与实验载荷谱频域特性进行对比。 3.建立发动机动力总成动力学模型,计算发动机缸内气体压力作用下飞轮壳循环动态应力。分析飞轮壳振动幅值较大区域和危险时刻,并与试验应力分析结果进行对比。 4.以多体动力学动态应力计算结果为基础,采用Goodman法计算飞轮壳疲劳安全系数,考核其疲劳强度,分析飞轮壳疲劳危险部位。考察发动机转速、飞轮壳材料和悬置位置对飞轮壳疲劳强度的影响。