کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5452631 1513782 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Failure investigation of the crankshaft of diesel engine
ترجمه فارسی عنوان
بررسی ناپایدار میل لنگ موتور دیزل
کلمات کلیدی
میل لنگ، تجزیه و تحلیل شکست، روش عنصر محدود تجزیه و تحلیل مودال، موتور دیزل،
ترجمه چکیده
در این کار شکست، استرس و تحلیل مودال میل لنگ موتور دیزل انجام شد. معاینه بصری قسمت آسیب دیده نشان داد که علائم خستگی ساحل بر روی شکستگی دیده می شود. نتایج تحقیقات بیشتر با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن نشان داد که میکروکردهای در ناحیه ترک خورده وجود دارد. در بخش بعدی تحقیقات تجربی نمونه ها از شفت آسیب دیده برداشته شدند. نتایج آزمون کشش نشان داد که خواص مکانیکی فولاد مورد استفاده برای تولید میل لنگ در محدوده تعریف شده توسط استاندارد است. به منظور توضیح علت آسیب پیش از موعد میل لنگ، روش عنصر محدود استفاده شد. در مرحله اول، مدل عددی میل لنگ با میله های اتصال آماده شد. شرایط مرزی بعدی بر روی سطوح نشریات تحمل می شود. نمونه بار بار پیچیده نیز به منظور مدل سازی بارهای واقعی موتور تعریف شده است. نتایج تجزیه و تحلیل تنش غیرخطی انجام شده برای مدل میل لنگ نشان داد که در طول کار موتور با حداکثر توان، ناحیه تنش بالا در منطقه دیگری از کرچ واقع شده است. این نتیجه دلیل گسترش تحقیقات در مورد مشکلات پویا بود. در بخش آخر مطالعه، تحلیل مودال عددی برای میل لنگ انجام شد. در این تحلیل هر دو فرکانس و حالت ارتعاش آزاد به دست آمده است. نتایج تجزیه و تحلیل مودال نشان داد که در حالت دوم ارتعاش آزاد، سطح استرس بالا در منطقه منحنی ترک قرار داشت. بر اساس نتایج تحقیقات انجام شده نتیجه گیری شده است که دلایل اصلی نارسایی زودرس ارتعاشات رزونانس میل لنگ است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد شیمی مواد
پیش نمایش مقاله
بررسی ناپایدار میل لنگ موتور دیزل
چکیده انگلیسی
In this work the failure, stress and modal analysis of the crankshaft of diesel engine was performed. Visual examination of damaged part showed that the fatigue beach marks were observed on the fracture. Results of additional investigation using the scanning electron microscope revealed the presence of micro-cracks in crack origin area. In next part of experimental investigations the specimens were cut from damaged shaft. Results of tension test showed that mechanical properties of the steel used for the crankshaft manufacturing is in the range defined by the standard. In order to explain the reason of premature crankshaft damage, the finite element method was utilized. In first step the numerical model of crankshaft with the connecting rods was prepared. The boundary conditions were next defined on bearing journal surfaces. The complex load cases were also defined in order to model the real engine loadings. Results of nonlinear stress analysis performed for the crankshaft model showed that during work of engine with a maximum power the high stress area was located in another zone than the crack origin. This result was a reason for extension of investigation on the dynamic problems. In last part of the study the numerical modal analysis was performed for the crankshaft. In this analysis both the frequencies and modes of free vibration were obtained. Results of modal analysis showed that during second mode of free vibration the high stress area was located in the crack origin zone. Based on results of performed investigations it was concluded that the main reasons of premature failure are resonant vibrations of the crankshaft.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Procedia Structural Integrity - Volume 5, 2017, Pages 369-376
نویسندگان
, , ,