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航空活塞发动机曲柄连杆机构的瞬态动力学特性研究

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选取通用航空领域常用的莱康明水平对置四缸航空活塞发动机作为研究对象,利用SolidWorks、ANSYS Work-bench软件进行三维建模以及有限元分析.通过模拟发动机在起飞、巡航和降落阶段的工作条件,分别在 2700、2400 和1600 r/min的转速下对活塞、连杆和曲轴关键部件的等效应力和应变进行研究.实验结果显示,在起飞阶段(2700 r/min),活塞的等效应力和等效应变分别达到 91 MPa和 0.0017 mm.相比于巡航阶段(2400 r/min),其等效应力分别高出 11%,等效应变高出 22%;相较于降落阶段(1600 r/min),等效应力高出 12%,应变高出 29%.连杆在起飞阶段的等效应力和等效应变分别达到 162 MPa和 8.23E-4 mm,相比于巡航和降落阶段均高出 5%和 8%.此外,曲轴在起飞阶段的等效应力和等效应变分别达到 184 MPa和 0.0014 mm,比巡航阶段分别高出 17%和 59%,比降落阶段高出 21%和 63%.这一研究结果揭示在起飞阶段,活塞、连杆和曲轴受到了更大的力和变形,为优化曲拐机构设计及提升其在高负荷工况下的可靠性和耐久性,提供了重要的理论依据.

彭伟程、付尧明、魏武国

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中国民用航空飞行学院 航空工程学院,四川 德阳 618307

航空活塞发动机 水平对置式发动机 曲柄连杆机构 瞬态动力学

四川省科技项目

ZXSB2023042

2024

装备制造技术
广西机械工程学会

装备制造技术

影响因子：0.252
ISSN：1672-545X
年,卷(期)：2024.(1)
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