发电机支架断裂分析
秀观水电厂1#发电机转子支架加强筋板裂纹分析处理
摘
要 ： 四川嘉陵江桐 子壕航 电开发有限公司 （ 对 调度命名 为秀观水 电厂 ）＃ ｌ 发电机转子支架加强筋板焊缝出现裂纹 的情况
进行 了分析 ， 给出了具体 的处理方法和措施 ， 供同类型电厂参考 。
关键词 ： 电机 ； 发 转子支架加强 筋； 焊缝裂纹 ； 分析处理 ； 秀观水电厂
３ 预 控措 施
护人 员 对 １ 机 组 做 预 防性 检 查 时发 现部 分 转 子 ＃ 支撑 板 、 加强 筋板 、 中心体 三者 的连 接焊 缝 出现 了
３～ ｍ长 的裂纹 （ １ 。 ５ｃ 图 ）
因每年 ９—１ 为 嘉 陵 江 汛期 ， 据 省 电力 １月 依 公 司及 相关 规定 ， 防止机 组非 计划停 运 考核 ， 为 在 汛 期不 便 于长 时间停 机检修 。依 据对 裂纹 进行 的 检查 和探 伤及设 备设 计制 造单位 相关 专家 的分 析 结论 ， 认为 裂纹 均 出现在焊 缝表 面 ， 之加 强筋板 加
的灯 泡贯 流式 机组 。２ ０ ０ ７年 ９月 ， 观 水 电厂 维 秀
而此时秀观水电厂 １ 机组发 电机转 子支架在厂 ＃ 内已完成 了生 产 ， 该 加 强 筋板 按 设 计 要求 还 是 但
被 焊接在 转子 支 架 上 ， 未参 与转 子 支 架 的整 体 但 热 处理 。分 析认 为 ： 是 由于该 加 强 筋 板 的热 应 正 力 释放 不均 ， 个别 地方 热应力 过 于集 中 ， 加之 机组 开停机 时 的 振 动 较 大 而 引起 裂 纹 。秀 观 水 电厂 ２３ 机 的转子 支架 和加 强筋板 与 整体是 进行 过热 、＃ 处理的， 应该 不存 在上 述 问题 。
潍柴发电机皮带张紧支架常断裂问题的解决
潍柴发电机皮带张紧支架常断裂问题的解决潍柴发电机皮带张紧支架常断裂问题的解决潍柴发电机皮带张紧支架是发电机中至关重要的一个部件，它的作用是保持发电机皮带的张力，增加发电机的转速和输出功率，从而保证发电机的正常运转。
然而，在使用潍柴发电机的过程中，有些用户会遇到皮带张紧支架经常断裂的问题，这会影响发电机的正常使用。
本文将为大家介绍潍柴发电机皮带张紧支架常断裂问题的解决方法。
首先，我们需要了解造成皮带张紧支架断裂的原因。
一般来说，这种情况出现的原因主要有以下几点：第一，皮带张紧力过大，导致支架变形或撑爆，从而引发断裂；第二，皮带张紧力过小，导致皮带跳齿或脱落，从而引发断裂；第三，皮带老化破裂、扭曲或拉断，对支架造成损坏，最终导致支架断裂。
针对这些原因，我们可以采取以下措施来避免或解决潍柴发电机皮带张紧支架的断裂问题：一、调整皮带张紧力皮带张紧力是影响发电机皮带张紧支架结构的一个非常重要的因素。
因此，我们需要根据潍柴发电机的实际使用情况调整皮带的张紧力，避免张紧力过大或过小，以保持发电机的正常运行。
二、定期更换皮带皮带是发电机重要的传动部件之一，一定的使用寿命后必须更换，否则，皮带的老化、扭曲或拉断等问题会给张紧支架带来严重的损害，导致支架的断裂。
因此，我们需要定期检查皮带的磨损程度，及时更换，以保证发电机的正常性能。
三、安装减震弹簧和防抖器当发电机在正常运转时，高速转动的皮带会产生振动及噪声，这往往会对支架产生负面的影响。
因此，我们可以在潍柴发电机的皮带张紧支架上安装减震弹簧和防抖器，通过增加支架的韧性和抗震性来防止皮带张紧支架的断裂。
综上所述，为了避免潍柴发电机皮带张紧支架的断裂问题，我们需要针对造成这一问题的原因，采取相应的解决措施。
在维护潍柴发电机时，我们需要定期检查皮带的磨损情况，及时更换，减少张紧力过大或过小带来的负面影响，增加皮带张紧支架的韧性和抗震性，以保证发电机的正常运行和使用寿命。
水轮发电机转子支架支臂断裂分析
修磨作为第一阶段处理方案 。该处理方案只需要 缘和支臂之间焊接 一圈渐变形加强筋板 ，并将支
在机组正常停机检修时即可操作 ，不影响机组 正 臂应力释放孔上下 游侧打磨光滑 ，如此对其余我
第第５ １１ 卷（总惹薯第 ２１ 期８９ 期） （ＥＸＰＬＯＳＩＯＮ－ＰＲＯＯＦ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＭＡＣＨＩＮＥ） 爆缗＇ｌ龟 扎Ｕ
水轮发 电机转子支架 支臂断 裂分析
王 慧 （哈 尔滨 电机 厂 有 限责任 公 司 ，黑龙 江哈 尔滨 １５００４０）
摘 要 对洪江 电站水轮发 电机转 子支架支臂断裂问题进行分析 ，确 定是局部 应力集 中和 单 圆盘 、斜支臂 的原始设计 结构不合理造成 ，给 出对支 臂应 力释放孔 和焊缝 进行修 磨以及 在 中心体 圆盘外缘和支臂之间焊接一 圈加强 筋板 的处理方 案 。这 些方案 的实施成 功解 决了转 子支架 支臂 断 裂的问题 ，目前处理 后的机 组已经投入发 电，运行状况 良好 ，证 明改造处理方案有效合理 。
Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｔｕｂｕｌａｒ ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｓｅｔ；ｒｏｔｏｒ ｓｐｉｄｅｒ；ｓｉｎｇｌｅ ｄｉｓｋ；ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｃｅｎ— ｔｒａｔｉｏｎ
０ 引 言
灯泡 贯流 式 水轮 发 电机 组 适 用 于 低 水 头 、大 容量 水 力资源 。转 子 支 架 受 力复 杂 ，是 整 个机 组 最为 关键 的部 件之 一 。洪 江 电站 位 于湖 南省 怀 化 市洪 江 区境 内 的沅 水 干 流 上 ，是 沅 水 梯 级 开 发 的 第 ８级 电站 。洪 江 水 电 站 工 程 于 １９９８年 ３月 正 式开 工 ，２００３年 ２月 ２５日首 台机 组 发 电 ，年 底全 部机组投产发 电。电站装设 ６台 ４５ＭＷ 的灯泡贯 流式 水轮 发 电机 组 。机 组 投 运 后 ，６台发 电机 转 子 支架均 出现 不 同程 度 的支 臂 弯 曲 变形 现 象 ，其 中 ４｝｝机 转 子支 架 、＃１０支臂 和 ５＃机 转 子支 架 １５＃、 ２１＃支臂先后发生断裂 。事故发生后，我公 司非常 重视 ，针对断裂的转子支架进行专项研究 ，提 出了 解决 和改 进方 案 。
发动机散热器支架断裂原因分析
发动机散热器支架断裂原因分析
发动机散热器支架在汽车内部起着非常重要的作用，因此它的破裂是非常不利的，也会带来诸多风险。
针对发动机散热器支架断裂现象，应从设计、制造使用短板出发，结合表面分析技术分析及形态学分析等技术手段深入开展调查，进而分析断裂原因及其解决方案。
实践表明，发动机散热器支架断裂可能是由设计、制造及使用不到位造成的。
首先，发动机散热器支架的设计过于简单，形状过复杂，没有考虑到使用环境和外界力等因素，易造成断裂现象；其次，生产过程中原料及制作工艺控制不当，很容易造成减薄过多，强度及耐久性低；最后，使用期间存在超负荷作业、强振扭曲外力和改装，都会造成支架的不稳定。
此外，表面分析技术，告诉我们发动机散热器支架受热、受冷频繁，会使刚性和强度变得更加脆化，并产生应力腐蚀开裂；而形态学分析，可以通过显微拉曼光谱测定，比较凸起区和窝洼区，从而确定材质和抗力；此外，收集及加工破损小样，可进一步比较其组织缺陷；最终，通过数值模拟计算支架安全性和稳定性，确定构型是否达到安全要求。
通过针对发动机散热器支架断裂的多方面分析，结合多种检测技术，可以更准确地指出断裂原因，从而为有针对性地改进设计和制造提供可行性参考策略。
发电机组管道支吊架常见问题分析及处理_安慧
发电机组管道支吊架常见问题分析及处理安 慧１，安付立１，韩光辉２，王军民１１．西安热工研究院有限公司，陕西西安 ７１００３２２．中核核电运行管理有限公司，浙江嘉兴 ３１４３００［摘 要］ 对发电机组管道支吊架检验及调整中的常见问题及其原因进行了分析，结合实际案例，对管道变形、管道下沉、管道热膨胀异常、管道振动等常见问题提出了相应的解决方法和措施。
分析认为，新机组支吊架存在的问题主要为设计、安装缺陷，因此机组投运前，应对管道支吊架状态进行全面、系统的检验与调整；若需大范围更换容重相差较大的保温材料或管件时，应对管系应力重新进行计算，对受影响的支吊架进行相应的调整，防止破坏管系的载荷平衡。
［关 键 词］ 管道；支吊架；功能失效；应力；热膨胀；振动［中图分类号］ ＴＫ２４８［文献标识码］ Ａ［文章编号］ １００２－３３６４（２０１２）１１－００８０－０３［ＤＯＩ编号］ １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－３３６４．２０１２．１１．０８０ＣＯＭＭＯＮ ＰＲＯＢＬＥＭＳ ＡＮＤ ＣＡＳＥ ＳＴＵＤＹ ＦＯＲ ＰＩＰＥ ＳＵＰＰＯＲＴＳ ＡＮＤＨＡＮＧＥＲＳ ＩＮ ＰＯＷＥＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＵＮＩＴＳＡＮ Ｈｕｉ １，ＡＮ Ｆｕｌｉ １，ＨＡＮ Ｇｕａｎｇｈｕｉ ２，ＷＡＮＧ Ｊｕｎｍｉｎ１１．Ｘｉ＇ａｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｉｎａ Ｈｕａｎｅｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００３２，Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ２．Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｉｎａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｊｉａｘｉｎｇ ３１４３００，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｗｅｒｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｃｏｍ－ｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｃａｓｅｓ，ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｌｉｋｅ ｐｉｐｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，ａｂｎｏｒｍａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｔｃ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｄｅｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓｆｏｒ ｔｈｅ ｎｅｗ ｕｎｉｔ＇ｓ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ａｎｄ ｈａｎｇｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ａｎｄ ｈａｎｇｅｒｓ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｓｅｒｖｉｃｅ．Ｉｆ ａ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｒｅ－ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｒ ｐｉｐｅ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ，ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｐｉｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｏｆ ｐｉｐｅｓ ｆｒｏｍ ｄｅｓｔｒｏｙｉｎｇ，ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｏｎｅｏｎ ｔｈｅ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ａｎｄ ｈａｎｇｅｒｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｅｓ；ｓｕｐｐｏｒｔｓ ａｎｄ ｈａｎｇｅｒｓ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｆａｉｌｕｒｅ；ｓｔｒｅｓｓ；ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ收稿日期： ２０１２－０６－１８作者简介： 安慧（１９６３－），女，本科，工程师，从事管道支吊架检验调整及管道故障的振动治理研究。
发动机散热器支架断裂原因分析
面状态进 行对 比研究 ， 有效避免 了此类故障的发生。 ［ 关键词 ］钛合金支架 ；断裂 ；疲劳 ；电加工重熔层 ；微裂纹 ［ 中图分类号 ］Ｖ ２ ． ２８３ ［ 文献标志码 ］Ａ ｄ ｉ ０ ３ ６ ／．ｓ ．６ ３６ １ ．０ ２０ ． １ ｏ：１ ．９ ９ ｊｉｓ １７ －２ ４ ２ １ ．３ ０ ４ ｎ
得 以广泛 地应 用 ， 种 钛 合 金零 部 件 的失 效 问题 各
金部件的加工与使用具有借鉴作用。
１ 试 验 过 程 与 结 果
１ １ 外观 检查 ．
故 障支架 断裂 部位 如 图 １ 示 。支架 表 面加 所 工较 粗 糙 ， 暗灰 色 ， 明显 的线 切 割 电加 工 痕 呈 有
ｍ ｉｒ ｂ ｅ ｖ ｔｏ ｃ ｏ ｏ ｓ ｒ ａ ｉｎ， ｍｉｒ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｘ ｍ ｉａｉ ｎ ｎｄ ｒ ｃ ｓ ｃ ｎ ｒｓ ａ ａｙｓｓ Ｔｈｅ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｅ ａ ｎ ｔｏ ａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｔａ ｔ ｎ ｌ ｉ． ｒ ｓ ｌｓ ｈ ｗ ｔ ｔ ｈ ｒ ｃｕｒ ｍｏ ｅ ｆ ｔｅ ｈａ ｔｅ ｆａ ｔ ｅ ｄ ｏ ｈ
因素 ， 制定 改进 措施 提供试 验 依据 ， 为 对今 后钛 合
０ 引言
钛合 金 具有 高 比强度 、 宽 的工 作 温度 范 围 、 较 优 异 的腐 蚀 抗力 和 与 复 合 材 料较 好 的相 容 性 ， 大 量应 用 于航 空 、 天及 舰 艇 等 军 工 领 域 ¨ 。在 航 航 Ｊ 空 发动 机上 采用钛 合 金 ， 减轻 发 动机 重量 、 对 提高 推重 比具 有 深 远 意义 。 目前 ， 先进 发 动 机 的风 扇 及压 气机 叶 片 、 气 机 盘 和 机 匣 等 大 多 由钛 合 金 压 制造 ， 其使 用 比重 已 达 ２ ％ ～ ０ 。随 着钛 合 金 ５ ４％
发电机定子线圈端部绝缘支架损坏的原因分析与修复方案
板 加 绑扎 固定 结构 ，压板螺 栓采 用 内外舌止 动垫 圈
将 螺栓 和螺 母 同时锁 定 。
２０ ０ ５年 ７月 ， 行 撑 进 ２发 电 机 组 的 大 修 时 ， 现 发
１ 原 因 分 析
在 发现撑 ２发 电机 励侧 ８线圈处 支架和压 板螺 １ 栓 的缺 陷后 ， 照南方 电网颁 布的预 防性试验 规程 ， 按
南海 发 电一厂≠ 发 电机系 北京重 型机械 厂生产 ｝ ２ 的 Ｑ Ｓ 一０ ． Ｆ Ｎ ２ ０２型产 品 ，投产 日期 为 １ ９ ９ ７年 １ １月 。 发 电机 定子 线 圈采 用三 相双层 半组 式线 圈 ，其端 部 分为 ２ ． 篮 式渐 开线型 ，上下层 平行 ，端 部采用 压 ２５ ｏ 被 螺 栓 磨 损 ，单 边 绝 缘 厚 度 已经 由 ６ ｍｍ 降至 约 １ ｍｍ。 ｌ 线 圈为 Ｂ相 绕组 。 撑８ 而相 邻 的＃ ９线 圈为 Ｃ １ 相 绕组 。若不及 时 处理 ，在运行 时 随时可 能 出现 相 间短路甚 至烧 毁发 电机 的重 大事故 发生 。
励 侧槽 口
频 率／ Ｈｚ ７ ９ 振 形 摆 动
汽 侧鼻端
频率／ Ｈｚ １ ６０ ４． 振 形 椭 圆
汽侧 槽 口
频率／ Ｈｚ １ ５０ ４ ． 振形 近 似 椭 圆
９ ． ８５ ｌ６０ １． ｌ５０ ３．
混合 椭 圆 近似 椭 圆
ｌ５５ １． ｌ４５ ３．
态 分析 的试验 表 明汽 侧 、励 侧均 不存在 ９ ～ １ ５ ４ １Ｈｚ 的椭 圆振形 的模态 。本 次大修 ，对 发 电机其他 部位 的压板 螺栓 进行 了检 查 ，并 未见 到螺母 松动 的情 况
出现 。
根据历 次大 修 的情况分 析 ，造成撑 ８ 线圈处 压 １
某航空发动机管路支架断裂失效分析
某航空发动机管路支架断裂失效分析发布时间：2022-11-27T03:36:14.500Z 来源：《中国科技信息》2022年8月第15期作者：迟岑1 齐野2 侯东旭1 孙越1[导读] 通过对某航空发动机断裂支架开展裂纹断口分析、金相组织检测、强度计算等工作，对支架断裂失效原因进行分析，迟岑1 齐野2 侯东旭1 孙越11.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，沈阳 1100432.空军驻沈阳地区第二军事代表室，沈阳 110043摘要：通过对某航空发动机断裂支架开展裂纹断口分析、金相组织检测、强度计算等工作，对支架断裂失效原因进行分析，并得出如下结论：支架断裂失效的原因为疲劳断裂失效。
该支架的加工方式为线切割，后用化学法去除重熔层，因此会造成重熔层去除不彻底。
由于重熔层中存在较多的微裂纹，且钛合金零件的疲劳抗力对表面损伤和缺陷具有更大的敏感性，同时失效支架所受振动应力水平偏大，上述原因的共同作用，为疲劳裂纹的产生及扩展提供了条件，导致支架早期疲劳断裂。
针对上述分析，本文提出了将线切割改为铣加工的工艺改进方法，以避免此类问题再次发生。
关键词：重熔层；微裂纹；疲劳；振动应力；航空发动机引言支架作为重要的支撑部件，广泛应用于航空发动机外部系统中，对管路、附件等外部零件起到支撑、减震、固定的作用[1]。
而支架类部件的裂纹问题是各类动力机械普遍存在的问题，引起该问题的原因主要包括加工精度、装配工艺、工作温度以及振动等[2]。
由于钛合金具有优良的耐腐蚀性、抗氧化性以及较宽的工作温度范围，目前支架类结构件多采用钛合金材料。
支架主要起到支撑和固定的作用，而钛合金对微裂纹有更高的敏感性，在工作过程中受外力作用后易在应力集中处产生疲劳裂纹[3]。
某型航空发动机在定检过程中发现多起管路支架断裂问题，对发动机的安全性、稳定性造成了一定影响。
本文采用多种分析手段对该问题机理进行深入分析，并提出了设计完善和工艺改进措施，对提高该型航空发动机的安全性、稳定性具有重要意义。
发动机支架螺栓断裂失效分析及预防措施
图 １ 断 裂 的 螺 栓 材 料 图 示
１ 理 化 检 查 和 断 口分 析 １－１ 理 化 检 查
（１）螺 栓 断 口 形 貌 分 析 。在 如 ２所 示 的 支 架 螺 栓 的 断 口 宏 观 照片 来看 ，可以 清楚 的看 到螺 栓的 断 口的形 状 呈现 明显 的圆 锥 形 状 的 尖 角 。出 现 这 种 形 状 可 能 是 由于 螺 栓 在 进 行 拧 紧 的 操 作 的时候 ，过度 使用 了扭 力 ，而 且其轴 线的方 向与螺栓承 受力的 方 向是 一致 的 ，且螺栓 的 圆锥 的而 与受 力而 大约 呈现 ４５。 。另 外 ，从 图 ２所 示 的 螺 检 断 口宏 观 图 片 中 ，可 以 清 楚 的 看 到 其 断 裂 口呈现 了鹅毛绒状 形态 。其中 ，螺栓 的断 口处 ，即 途中 白色箭 头 所 指 的 地 方 ，可 以 清 楚 的 看 见 裂 纹 。而 其 他 的 两 个 部 位 ，大 头 端 和 尾端的地方 没有看 见明显的变 形或者 断裂的特征当螺 栓 支承 面 的 摩擦 系 数 降低 ，那 么 支 承 而 的摩 擦 扭 矩 也 会 相 应 的 降低 两倍 的 数 量 ，而 螺 栓 的 夹紧 力 度 则会 相 应 的 成 翻 倍增 加 。通 过 对 本 文 所选 取 的 螺 栓 进 行相应的摩擦测试可以发现 ，其摩擦系数明显超过了标准的设定数 值 ，因此 ，在进行拧紧的操作过程中 ，很容易造成裂纹发生断裂。
柴油机电子控制单元支架断裂故障分析与改进
98电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering柴油机电子控制单元是柴油机燃油系统中的重要零部件，根据自身存储的程序对发动机各传感器输入的各种信息进行运算、处理、判断、然后输出指令，控制有关执行器动作，达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。
电子控制单元的支架实现了电子控制单元与柴油机机体之间的连接与固定，直接影响柴油机电子控制单元的固定、密封与防护。
本文针对某型号柴油机电子控制单元出现的直接断裂故障，通过软件仿真、硬度计检测、压力测试、设计改进以及振动试验等有效手段，找到支架故障的根本原因，并确认改进方案的有效性。
1 故障描述某型号柴油机电子控制单元研发过程中，需要对其各项环境可靠性试验的考核。
ISO16750-3:Mechanical loads 中振动试验分为两种类型：—由气缸不平衡质量作用于连杆上产生的正弦振动； —由发动机其他振动源产生的随机噪声。
而在这两种类型的振动试验中尤以正弦振动试验最为恶劣。
支架作为电子控制单元的相关附件在运行中会产生一定的振动，加上柴油机本体的振动，因此支架会受到较大的激励和强烈的振动。
本次施加于柴油机电子控制单元的正弦振动数据如表1所示。
其在进行正弦振动试验时，发生支架断裂的故障情况，电子控制单元支架断裂位置如图1所示。
2 故障分析2.1 X-Ray检测该电子控制单元的外壳及支架部位采用ADC12铸造铝合金，其化学成分主要含铜、锌、锰、铁、铝、碳等。
由于其流动性好、韧性强、硬度高、可塑性强、耐腐蚀性强等优点，广泛应用于航天、汽车等领域中，生产用铸件。
为验证铸件内部是否存在质量问题，且不破坏支架的初始状态，决定采用X-Ray 金属探测仪对电子控制单元支架进行内部致密度检测。
X-Ray 探伤检测一种比较常用的无损检测手段，利用X 射线波穿透被检测零件，根据X 射线穿过被检测材料时衰减的程度来找到被检测材料内部缺陷的探伤方法。
转子支架中心体内筋板开裂问题处理
图 ２ 中心体 筋板 布置
图１ ３ ＃ 机 中 心 体 内侧 筋 板 裂 纹
与４ ＃ 市 几 相 比， ３ ＃ 机 的焊缝 质量普遍较差 ， 且
３ ５
５ 岱 （ 总 雾 第 １ 翼 ９ ５ 期 ） （ Ｅ Ｘ Ｐ Ｌ Ｏ Ｓ Ｉ Ｏ Ｎ — 一 Ｐ Ｒ Ｏ Ｏ Ｆ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｉ Ｃ Ｍ Ａ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｅ ）
日＿ ０ ｒ ｒ ｇ Ｄｅ ｃ ｈ ａ ｏ
（ Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ，Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ４ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｏ ｎ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ － － ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ・ －
爆电机
（ Ｅ Ｘ Ｐ Ｌ ０ ｓ Ｉ ｏ Ｎ — Ｐ Ｒ Ｏ ０ Ｆ Ｅ Ｌ Ｅ ｃ 咧ｃ Ｍ Ａ ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｅ ） 第 ５ ２ 镶薯 期 ）
转 子支架 中心体 内筋板开 裂 问题处理
洪 德 超
（ 哈 尔滨 电机 厂 有 限责任 公 司 ， 黑 龙 江哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
ｅ ｅ ｎｔ ｅ ｒ ｂ ｏ ｄ ｙ，ａ ｎ ｄ ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｏ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｕ ｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｈ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｉ ｓ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ．
某水电站2_号水轮发电机转子支臂裂纹原因分析与处理措施
转子总重约270t（见图1）。
2 情况简述2021年04月15日，该水电站按计划开展C级检修，在检修过程中，检查发现心体与转子支臂连接焊缝熔合线处母材存在开裂、转子支臂与外围环板连接端部焊缝及母材存在开裂等重大设备缺陷，经现场仔细检查，1020条角焊缝熔合线处母材均存在不同程度开裂，其中上2 转子支臂下端开裂 图3 转子支臂中部开裂原因分析缺陷发现后，立即组织专业技术人员成立攻关小组，认真细致进行讨论分析，认为造成裂纹发生的主要原因3个方面。
结构设计方面转子支架在结构设计上存在设计缺陷，转子中心体与转子支架外围环板之间的支臂仅靠10条厚度30mm钢板作为立筋承载，未设计有承载圆周方向扭矩及旋转操作，每月平均开停机次数可达70余次，每月机组负荷倒空次数最多可达200余次，频繁的开停机和负荷调整对转子支臂所产生的交变应力加剧了疲劳开裂的速度。
处理方案根据上述原因分析，计划采取裂纹修复、设计加装加强筋板的方式进行处理。
处理的主要工序为：转子支臂与外围环板连接部位裂纹修复—转子中心体与支臂连接部位裂纹修复—加强筋板焊接安装。
具体方案内容如下。
转子支臂与外围环板连接部位裂纹修复（1）确保所有缺陷全部检查到位、无遗漏。
采用碳弧气刨对裂纹进行清除，直至裂纹全部消失。
对于母材贯穿性裂纹，在裂纹处刨开焊接型坡口，按照机组旋转方向，支臂正面开坡口深度控制22mm，背面开坡口深度控制在12～口宽度符合国标要求；对于单侧裂纹，在裂纹处刨开焊型坡口，坡口深度直至裂纹消失。
坡口开好后，用风动砂轮机将坡口修磨平整，去除渗碳层。
（3）对坡口进行100%渗透检测，应无裂纹、气孔图4 “T”形加强筋板下料图图1 转子支架外形图上机架垂直振动（μm）图5 “蝶”形加强筋板下料图（2）此处筋板称重分配、焊接工艺与4.3.1本相同，焊接完成后，所有角焊缝修磨平整，经磁粉检测合格。
方案实施及效果检查按照上述方案对所有裂纹进行了修复处理，转子支架上、中、下端部加装了“T形”和“蝶形”补强转子支架强度，图6 转子支臂加固效果图所有加装的30块筋板总500kg，对于转子重量及推力负荷影响不大。
600MW发电机组发生中速磨煤机机座地脚螺栓断裂事件的分析与处理
600MW发电机组发生中速磨煤机机座地脚螺栓断裂事件的分析与处理中速磨煤机在电厂发电过程中起着关键的作用，负责粉碎煤炭，将其磨成适合燃烧的粉末状物料。
然而，由于磨煤机的工作条件较为恶劣，容易出现机座地脚螺栓断裂等故障。
本文将对600MW发电机组发生中速磨煤机机座地脚螺栓断裂事件进行分析与处理。
首先，需要对事件进行详细的分析。
中速磨煤机机座地脚螺栓断裂可能有多种原因，如材料缺陷、螺纹设计不合理、工作负载超负荷等。
因此，需要对断裂螺栓进行检测和分析，如材料成分、性能测试、断口形貌等。
其次，针对分析结果，可以采取一系列的处理措施。
首先，针对螺栓的材料问题，可以选择更高强度和耐磨损的材料进行更换。
其次，对于设计问题，可以进行结构改进，增加螺栓连接的接触面积，提高其承载能力。
另外，需要根据工作负载特点，对螺栓进行适当的预紧力调整，以减少负载对螺栓的影响。
此外，为了避免类似事件再次发生，还应加强维护管理。
定期对中速磨煤机进行检修，检查螺栓的紧固情况和螺纹磨损情况。
对于磨损严重的螺纹，要及时更换，以避免螺栓过度松动。
另外，还可以加装振动传感器等设备，实时监测磨煤机的运行状态，及时发现异常并采取相应措施。
最后，要加强员工培训与安全意识。
员工在操作中速磨煤机时需严格按照操作规程进行，严禁超负荷运行和随意调整螺栓的紧固力。
同时，要加强对员工的培训，提高他们的安全意识和操作技能，使其能够正确应对突发事件。
综上所述，600MW发电机组发生中速磨煤机机座地脚螺栓断裂事件的处理需要通过详细的分析找出故障原因，并采取相应的处理措施。
此外，还需要加强维护管理和员工培训，以预防类似事件再次发生。
只有通过全面的措施，才能保障中速磨煤机的正常运行，确保电厂的稳定发电。
上海电气机舱立支撑螺栓断裂研究
上海电气机舱立支撑螺栓断裂研究摘要：某风电场2000 kW风力发电机组机舱立支撑结构连接螺栓发生断裂，通过测试风机机舱立支撑固有频率、测试找出机组传动链主轴承端盖运行过程中的振动信号频率分布及振动幅值情况，并通过宏观检测、断口形貌分析等方法对其断裂原因进行分析。
结果表明，法兰连接螺栓断裂属于疲劳失效，螺纹处存在超标脱碳层是导致其疲劳断裂的主要原因。
对此提出采用同一厂家、同一强度等级的螺栓，同时将该连接螺栓更换为强度等级更高的12.9级连接螺栓等建议，以防类似断裂事故再次发生。
关键词：风力发电机；立支撑结构；螺栓；失效分析；疲劳断裂；引言：某风场42台风机采用上海电气2.0MW三合一机组于2014年底投运，合计容量84MW，机组运行已五年。
目前有30台风机出现机舱立支撑螺栓断裂，本文针对螺栓断裂原因进行检验分析，并提出相应的处理建议，以消除机组金属设备在安装和运行过程中产生的缺陷和安全隐患，确保机组的安全、经济、稳定运行。
1 主框架立支撑固有频率测试本次通过“锤击法”测试，获得机舱框架的固有频率。
1.1 测点布置机舱延轴向对称布置3组立支撑，立支撑采用100*100矩形方管型材。
顶部用4颗螺栓与工字钢横梁相连，底部用4颗螺丝直接与主框架前机架相连，中部与顶部工字钢有人字梁斜撑。
测试针对各立支撑单独进行，单个立支撑布置2只压电式振动加速度传感器。
传感器已主轴为参照物，延径向和轴向采用平面型磁座吸附于立支撑底部与主框架前机架连接部位向上200mm位置的中部。
1.2 测试方法测试按照图1立支撑编号进行，即分别为1#-2#-3#-4#-#5-6#立柱。
单个立支撑锤击测试6次，每次间隔1分钟，径向、轴向各3次，且先径向，后轴向。
先测试前需用锤头采用不同冲击力预敲击立支撑中部，由冲击波形衰减状态而定合适的激振力。
敲击部位如下图1所示。
图1 主框架立支撑锤击点2 主轴承端盖振动测试2.1 测点布置在主轴承端盖上布置2只压电加速度振动传感器，振动测点具体布置为：“在主轴承端盖上沿轴向布置1只振动传感器。
硕士毕业论文电阻点焊电动机支架断裂失效分析
电阻点焊电动机支架断裂失效分析引言随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展，电阻焊越加受到广泛的重视。
同时，对电阻焊的质量也提出了更高的要求[1]。
然而，目前还缺乏可靠的无损检测方法，焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性试验来检查。
本文针对具有普遍性的电阻点焊连接中出现的断裂现象进行分析。
电阻点焊的优点是成本低，操作简单，易于实现机械化和自动化，缺点是对气密性要求不高，容易出现气孔，电流过低时容易产生未焊透的现象，电流过大时容易造成材料脆性断裂[2]。
本文所用的破坏性试验方法是高频振动试验，其目的在于确定所设计、制造的机器、构件在运输和使用过程中承受外来振动或者自身产生的振动而不至破坏，并发挥其性能、达到预定寿命的可靠性。
试验通过对类似结构（螺母和板材连接）进行高频振动达到支架断裂，并对断裂原因进行说明分析。
1 试验过程本文所用的材料是Q235 钢，焊接螺母厚6-7mm，连接板材厚2.5mm，采用电阻点焊连接方法。
对采用电阻点焊连接的电动机支架高频振动破坏试样进行了失效分析。
通过对焊接材料成分分析、断口形貌分析、微观金相组织分析，找出固定电动机支架发生断裂的原因，以提高电动机使用过程中的安全性。
1.1 试样成分分析固定电动机的支架和螺母的材料为Q235 钢，属于碳素结构钢，易于冶炼，价格低廉，性能基本满足一般工程结构要求。
通常以热轧空冷状态供应，其塑性好，焊接性能好，使用状态下的组织为铁素体加珠光体。
成分分析如表2.1 所示，碳素结构钢中常含有五种元素：C、Si、S、P、Mn，其中锰含量≤1.0%，硅含量≤0.5%，硫含量和磷含量各≤1.0%[3]。
1.2 断口宏观形貌分析进行断口宏观形貌分析的目的是为了根据裂纹扩展区的微观形貌特征来判断其金属材料断裂源的位置、裂纹的扩展方向和断裂断口的断裂性质，以分析造成断裂的原因。
断裂断口的宏观形貌和标注如所示。
由可以看到断口的形貌，发生断裂时断口无明显塑性变形，为脆性断裂。
轿车发动机支架断裂原因分析
刊 名： 汽车工艺与材料 英文刊名： AUTOMOBILE TECHNOLOGY & MATERIAL 年，卷(期)： 2009 ""(5) 分类号： U4 关键词：
1产生的问题某轿车发动机支架所用材料为zl111该支架在变截面的厚截面处发生断裂在圆孔薄壁处出现贯通式裂纹缺陷形貌
轿车发动机支架断裂原因分析
轿车发动机支架断裂原因分析
1 产生的问题 某轿车发动机支架所用材料为ZL111,该支架在变截面的厚截面处发生断裂,在圆孔薄壁处出现贯通式裂纹,缺陷形貌.
作 者： 黄丽荣 汤宏智 贾爽 作者单位： 黄丽荣(沈阳职
支架断裂报告
支架断裂报告1. 背景介绍支架是一种用于支撑或固定其他结构物的零件，常用于建筑、桥梁、机械设备等领域。
然而，在实际使用中，支架断裂可能会导致严重的后果，如建筑物倒塌、机械设备损坏等。
因此，对支架断裂进行深入研究，探究其原因和预防措施具有重要意义。
2. 断裂原因分析支架断裂的原因多种多样，常见的有以下几点： - 材料质量不合格：支架使用的材料质量低劣，强度不足，容易造成断裂。
- 过载：长时间承受超过其承载能力的重量，导致支架断裂。
- 疲劳破坏：反复受力会引起支架材料的疲劳破坏，从而导致断裂。
- 锈蚀：支架长时间暴露在潮湿的环境中，易受到腐蚀，减小材料强度，增加断裂风险。
3. 断裂预防措施为了预防支架断裂，可以采取以下几种措施： - 选择优质材料：使用高强度、高耐疲劳性能的材料制作支架，确保其承载能力。
- 合理设计：根据实际使用情况，合理设计支架的结构和尺寸，确保其能够承受预期的载荷。
- 定期检查：定期对支架进行检查，如发现异常情况及时修理或更换支架，防止断裂风险的进一步扩大。
- 防止锈蚀：对于暴露在潮湿环境中的支架，可以采取防锈措施，如涂覆防腐涂料等。
4. 断裂案例分析为了更加深入了解支架断裂的实际情况，以下是一个支架断裂的案例分析：案例描述：某建筑工地的起重机支架在使用过程中突然断裂，导致起重机倒塌，造成严重的人员伤亡和财产损失。
分析过程： - 调查人员首先对断裂的支架进行了现场勘查，发现支架的断裂面呈现出典型的疲劳断裂特征。
- 进一步调查发现，该起重机使用了低质量的支架材料，且在过去的一年内频繁进行超载使用，导致支架材料的疲劳破坏。
- 此外，支架暴露在潮湿的环境中，未采取防锈措施，加速了材料的腐蚀，进一步削弱了支架的强度。
- 综上所述，该起重机支架断裂的原因是材料质量不合格、过载使用和锈蚀等因素的综合作用。
5. 结论与建议支架断裂对人员和财产安全造成了严重威胁，为了防止类似事故的发生，我们需要重视以下几点： - 选择合格材料：在使用支架时，务必选用质量合格、性能稳定的材料。
某型发动机支架裂纹故障研究
某型发动机支架裂纹故障研究发布时间：2022-11-23T07:26:22.308Z 来源：《中国科技信息》2022年第15期作者：吴旭1，王锦邦1，杨策1，邱清竣2，罗利民1 [导读] 某型航空发动机采用支架和卡箍配合固定空气系统导管，大修时发现部分支架安装边存在裂纹故障，吴旭1，王锦邦1，杨策1，邱清竣2，罗利民1（1.成都航利（集团）实业有限公司，四川成都611937；2.湖南长沙航空学院，湖南长沙410019）摘要：某型航空发动机采用支架和卡箍配合固定空气系统导管，大修时发现部分支架安装边存在裂纹故障，本文通过有限元分析研究裂纹故障产生的原因，进而制定增加调整垫、优化装配顺序等有效预防裂纹产生的措施，保证产品装配质量符合工艺要求、减少故障率。
关键词：航空发动机；支架；裂纹0 引言随着航空工业的发展，航空发动机的性能越来越高。
航空发动机的零部件的工作条件更加恶劣，温度和应力水平也相应提高，在这种工作条件下，支架作为航空发动机上固定其他零部件关键零件，其结构完整性直接关系到发动机性能的优劣和使用的安全性。
佟文伟等[1]通过对某型航空发动机故障散热器支架进行断口分析，结果表明应力集中导致支架发生疲劳断裂，振动载荷加速了故障的发生，最后提出了相应的改进建议。
朱石刚等[2]通过对某型发动机在外场使用过程中出现总管支架脱落故障进行断口理化和制造工艺过程进行分析，发现支架焊缝处存在尖锐夹角，存在应力集中是焊缝开裂的主要因素，并通过细化改进工艺规程和工艺试验验证最终排除该故障。
卜嘉利等[3]为探明某型航空发动机油管固定支架裂纹故障的性质和原因，通过对断口微观分析、成分分析和表面检查，结果表明其原因为在装配结构拉力和振动应力的共同作用下，支架产生疲劳裂纹，最终采用激光-电解复合加工技术对支架表面进行加工去除重熔层，并在装配过程中严格控制预紧力以提高装配质量。
本文通过有限元分析研究裂纹故障产生的原因，进而制定增加调整垫、优化装配顺序等有效预防裂纹产生的措施，减少了故障发生的概率。
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发电机支架断裂分析
梁静强
(上汽通用五菱技术中心，柳州，545007)
摘要：
针对某发动机在实际使用和台架性能实验中其发电机支架的固定螺栓发生断裂的现象，本文对发电机支架系统进行了整车路试振动测试实验，同时结合有限元模态分析计算，找到了发生故障的原因。
根据计算分析结果提出了支架结构改进方案。
关键词：振动断裂有限元模态分析
Analysis for the crack of dynamotor bracket
Liang Jing-qiang
（SAIC Motor Corporation Limited and Liuzhou Wuling Motors Co Limited（SGMW），Liuzhou，
545007）
Abstract:
The dynamotor bracket was crack during the engine was running. In this paper, to know why it was crack, we do the vibration test. At the same time, we do the mode analysis by using the finite element method. Finally, we get the reason. According to the reason, we give the advice to improve the structure of the bracket.
Key word: vibration；crack； finite element； mode analysis
1 前言
支架作为发动机的相关附件在运行中都会产生一定的振动，加上发动机本身的振动，因此支架系统工作时受到的外部较大的激励，其本身的刚度与结构合理性对自身的可靠性耐久性，以及系统的振动噪声性能都有很大的影响。
某发动机在实际使用和台架性能实验中，发现其发电机支架的固定螺栓发生断裂，在进一步的对该车型多个随机样车进行现场检测时，发现所有样机在发动机转速为4000 ～ 4500 rpm 之间时，发电机支架存在强烈的振动。
针对此现象，本文借助b和有限元分析方法进行了深入的探讨。
认为造成这种振动的主要原因来源于两个方面：一是存在异常的激励源，二是存在不良的结构或系统动态特性，且二者同时存在。
2 支架断裂实验分析
对于该问题的处理，本文首先对该款发动机台架上对发动机的支架进行了振动测试。
2.1 实验样件准备、传感器布置
将同款型号的发动机连同出故障的同型号支架装配到整车上，然后分别在缸体、支架、发电机、压缩机分别布置一个三向的加速度传感器，如图所示：
图1 加速度传感器安装图
2.2 坐标轴定义
本文坐标轴按整车坐标系定义：X轴由车头指向车尾；Y轴由主驾座指向副驾座；Z轴由车底指向车顶；如图所示：
图2 坐标系定义示意图
2.3 实验工况
本文的分析由于时间急促，仅选择在公司的试车道进行路试，路试的工况为将油门全开，将发动机转速从1000rpm均匀提升到6000rpm，采样间隔为25转，带宽设为0~1024Hz，分辨率为1Hz。
2.4 实验结果
测试结果得到发动机转速从1000rpm均匀提升到6000rpm的振动信息，其中各测点的overall加速度振幅如图所示。
图3 各测点overall加速度振幅图
由图可见，在1458rpm,1779rpm,2134rpm,4318rpm转速下均有支架振动过大的情况存在。
其中，发电机x方向和压缩机x方向振动较大较典型。
单独对发电机和压缩机的x方向分析其colormap图（如图），对于发电机x方向colormap 图，可见在97.43Hz,142Hz和255~370Hz附近明显存在共振的现象；对于压缩机的x方向，也同样在97.43Hz,142Hz和255~370Hz附近存在共振现象。
图4 发电机x方向colormap图图5压缩机x方向colormap图
3 支架模态分析
针对以上测试结果，怀疑支架系统刚度不够，在发动机的激振频率范围内25Hz~200Hz，
存在着共振点。
为了确认并对该支架系统进行改进，本文用有限元方法对该支架系统进行了模态分析。
3.1有限元模型的建立
本文利用Hypermesh软件划分网格，由于支架底板和调节支架为钣金件，厚度都为4mm，本文划分底板为片体网格，对发电机模型进行简化，使其质量和转动惯量与实物测量数据一致，另外将压缩机用质量点表示，填入实测质量值和转动惯量值。
螺栓处通过rbe2连接，最终模型如图所示：
3.2 计算结果
图6 原支架系统有限元模型图7 原支架系统第一阶模态应力及振型图
模型建好后，提交Nastran进行正交模态计算，提取前三阶模态如表所示：
Mode Number Frequency(Hz) Mode Shape
1 150.31X方向左右晃动
2 210.23Z方向上下晃动
3 339.45Z方向上下晃动
表1 原支架系统模态频率表
其中第一阶模态振型如图7所示。
图中颜色深浅表示的是模态应力，可见在支架底板的中部应力较大。
4 结果分析及措施改进
由以上的实验和有限元分析来看，有限元模态分析结果基本符合实验现象，由于前两阶固有频率比较低，处在发动机的激振频率范围内，因此引起了支架系统的共振。
在模态仿真分析中，固定支架第一阶固有频率为100Hz，这与实验结果colormap图4图5中的142.19Hz 非常接近，说明支架确实在该频率下存在共振现象。
同时，该频率所对应的发动机转速为4500rpm左右，从实验结果overall加速度振幅图可见，在4318rpm处确实也处在振幅过高的现象，由此可知，螺栓断裂非常可能的原因就是支架系统刚度不足，导致其一阶频率只有142.19Hz，落在发动机的激振频率范围内。
解决的办法就是提高刚度，使支架的第一阶固有频率大于200Hz。
要提高结构的刚度，最简单而方便的办法就是加筋。
从图7所示的模态振型图上可看出，支架底板的中部应力较大，应该在此处加加强筋。
又由于该阶模态的振型是X方向左右晃动，对于底板来说就是就是按如图8所示的交叉方向扭转，说明在该方向上刚度较差，第一阶模态是由于该方向上的刚度小而引起的。
为了提高该阶模态频率，可在该方向上加加强筋。
图8 支架底板模态应力图
Mode Number Frequency (Hz) Mode Shape
1 200.31X方向左右晃动
2 250.23Z方向上下晃动
3 400.45Z方向上下晃动
表2 改进后支架系统模态频率表
对原发电机支架底板进行改进，加上交叉筋，并用改进后的支架底板代替原来的底板，重新建立有限元模型，如图9所示，对其重新进行正交模态计算，得到如表2所示支架的模态频率。
其第一阶模态振型图如图10所示，其振型与改进前基本一致。
图9改进支架系统有限元模型 图10改进支架系统第一阶模态应力及振型图
由结果可见，支架系统频率大大提高了，已经离开了发动机的激振频率范围，但离发动机的激振频率200Hz 任然非常近，一般而言，离激振频率越远，避振效果越好，这些有待今后改进。
同时，从模态应力分布来看，原来支架底板中部的红色区域得到了非常好的改善，应力被均匀的分布到了周围区域。
对改进后的系统进行了发动机台架实验，目前没发现异常磨损和支架断裂的现象。
5 结论
本文通过整车路试振动测试实验，推断发电机支架刚度过低。
利用有限元模态分析，进一步确认了问题发生的原因，并根据计算分析结果提出了支架系统的改进意见。
参考文献
[1] 吴炎庭,袁卫平,内燃机噪声振动与控制,北京:机械工业出版社,2005.5
[2] 康展权,汽车工程手册-设计篇,北京:人民交通出版社,2001.5
[3] 陈晓梅,模态分析在动力总成开发中的应用.[吉林大学汽车工程学院硕士学位论文],吉林:吉林大学,2007
[4] 熊伟,邓兆祥等,汽车发电机- 压缩机支架断裂发生机理及控制措施重庆大学学报,2003(2)。