曲轴强度模态分析报告
固有频率计算和分析实例精讲-压缩机曲轴分析
02
固有频率计算方法
有限元法
有限元法是一种数值分析方 法，通过将连续的物体离散 化为有限个小的单元（如三 角形、四边形、六面体等） ，并利用数学方程描述每个 单元的物理特性，从而求解 整个物体的力学行为。
在固有频率计算中，有限元 法可以模拟曲轴的复杂形状 和材料属性，得到较为精确 的结果。
优点：适用于复杂形状和材 料属性，精度较高。
优化设计参数
对曲轴的几何参数进行优化，如长度、直径、偏心距等，以提高曲 轴的刚度和强度。
连接方式优化
改进曲轴的连接方式，如采用高强度螺栓连接，提高曲轴的整体刚 性和稳定性。
曲轴的材料优化
材料选择
根据工作条件和性能要求，选择合适的材料Βιβλιοθήκη Baidu如高强度合金钢、 不锈钢等。
材料处理
采用先进的热处理技术和表面处理技术，提高材料的力学性能和 耐腐蚀性能。
网格划分
对曲轴模型进行网格划分， 以便进行后续的动力学分 析。
曲轴材料属性
材料类型
确定曲轴所采用的材料类型，如铸铁、合金钢等。
材料属性
搜集并确定曲轴材料的弹性模量、泊松比、密度 等基本物理属性。
热属性
如果需要考虑温度对曲轴固有频率的影响，还需 提供曲轴材料的热膨胀系数等热属性。
边界条件和载荷
约束条件
法等。
结果分析
模态分析实验报告
模态分析实验报告
1.引言
模态分析是一种常用的结构动力学方法，旨在研究结构在不同频率下
的振动特性，对于结构设计和加固具有重要意义。本实验旨在通过模态分
析方法，研究一个简单的结构体系的固有频率和振型。
2.实验目标
通过实验测量和计算，得到结构的第一、第二和第三固有频率，并利
用模态分析方法绘制结构的振型图。同时，通过实验结果对比，验证模态
分析方法的有效性。
3.实验材料和方法
（1）材料：实验所用的结构是一个简单的桥梁模型，由若干根长木
棒组成。
（2）方法：悬挂测频仪对结构进行激振，通过麦克风捕捉振动信号，并用计算机进行分析和处理。
4.实验过程
（1）组装结构体系：根据实验设计要求，组装简单桥梁模型，确保
结构的稳定性和一致性。
（2）悬挂测频仪：将测频仪正确安装在结构体系的一侧，并调整好
位置和角度。
（3）激振：根据测频仪的说明书，调节激振源的频率和幅值，使结
构产生振动。
（4）数据记录：用麦克风将振动信号转化为电信号，并通过计算机
采集和记录数据。
（5）模态分析：利用采集的数据，进行模态分析，计算结构的固有
频率和振型。
（6）数据处理：整理和分析实验结果，绘制振型图并与理论值进行
比较。
5.结果分析
通过实验和数据处理，得到结构的第一、第二和第三固有频率分别为
f1、f2和f3、根据模态分析方法，绘制结构的振型图。将实验结果与理
论值进行比较，进行误差分析、灵敏度分析等。
6.结论
本实验利用模态分析方法，研究了一个简单的结构体系的固有频率和
振型，并通过实验结果与理论值的比较，验证了模态分析方法的有效性。
通过本实验，我们更深入地理解了结构振动的基本原理和方法，具备了一
曲轴行业分析报告
曲轴行业分析报告
一、定义曲轴是一种重要的发动机零件，它能够将发动机的往复直线运动转化成旋转运动。曲轴是发动机必不可少的组成部分，因此曲轴行业是汽车行业中的一个重要组成部分。曲轴行业涉及到生产、加工、销售等多个环节。
二、分类特点曲轴按材质可分为铸铁、锻钢、铝合金等几种材质。不同的材质适用于不同的发动机。另外，曲轴还分为贡轴和进口曲轴，其价格和质量差异较大。
三、产业链曲轴行业的产业链包括原材料供应商、零部件制造商、曲轴制造商、曲轴加工企业、装配企业、终端销售等多个环节。
四、发展历程中国曲轴制造业的发展起步于20世纪80年代，到21世纪初，国内曲轴行业已经逐步形成了以南方为主的产业集群。随着我国汽车工业的快速发展，曲轴行业也得到了快速的发展。
五、行业政策文件国家政策文件中对于曲轴行业的规划和指导主要包括《汽车产业中长期发展规划》、《汽车产业调整和振兴规划》、《汽车产业技术创新规划》、《汽车行业节能与新能源汽车
产业政策》等。这些政策文件主要从政策、技术创新、发展规划等方面对于曲轴行业进行了指导。
六、经济环境曲轴行业的发展主要受到汽车行业的影响。近年来，我国汽车销售保持高速增长，汽车工业也持续稳步发展，这对于曲轴行业的发展提供了巨大的市场需求。
七、社会环境曲轴行业需要加强环保意识和工人素质提升，这是社会环境对于曲轴行业的要求。
八、技术环境曲轴行业需要加快技术创新，掌握新的曲轴制造技术，以应对日益增长的市场需求。
九、发展驱动因素曲轴行业的发展主要受到新能源汽车和智能化技术的发展带动，同时还受到市场需求和政策环境的影响。
模态分析报告【范本模板】
汽车挡风玻璃模态试验报告（模态分析理论与试验第三小组)
**: **
小组：三组
学号：*******
目录
1 试验目的 (3)
2 试验仪器 (3)
3 试验对象 (3)
4 试验测量和分析系统 (4)
5 实验原理 (5)
5.1 传递函数 (5)
5.2 相干函数 (5)
5.3 误差控制 (6)
6 模态分析方法和测试过程 (7)
6.1 激励方法 (7)
6 .2 结构安装方式 (7)
7、实验步骤 (8)
7.1测点的确定 (8)
7.2 仪器连接 (9)
7.3 结构生成及约束 (9)
7.4 参数设置与采样 (9)
7.5实验数据分析处理 (10)
8、实验结果和分析 (13)
8.1 模态频率和阻尼 (13)
8.2 试验与仿真对比 (18)
8.3 分析结论 (21)
1 试验目的
1。学习模态分析原理和模态测试方法；
2。试验分析得到汽车挡风玻璃的前15阶模态的模态参数；
3.试验分析汽车挡风玻璃的动态振动特性；
4。为汽车挡风玻璃的有限元分析计算模型的修改提供可靠依据.
2 试验仪器
试验仪器如表1所示：
表1 试验仪器列表
3 试验对象
试验对象：POLO三厢车前挡风玻璃.
实验对象附件描述见表2
表2 实验对象描述
4 试验测量和分析系统
试验测量分析系统由三大部分组成:试验试验激振系统,响应采集系统，模态分析和处理系统。其中，
(1) 试验激振系统包括：江苏联能LC系列力锤；
(2) 响应采集系统包括加速度传感器、和DASP信号采集系统；
(3）模态分析和处理系统主要是DASP和Matlab软件。具体的组成方式如图1和图2所示。
图1模态试验测量分析系统模型示意图
基于有限元法的柱塞泵曲轴疲劳强度分析
况进行静力有限元分析 ， 共得到 ２ １况 的应 力场及应 力强度 。对曲柄销与曲柄过渡的圆角面进行了详细的疲劳 ４种 ＝ 强度分析 ， 并对安全系数最小节点的应力值变化规律进行 了描述。 关键词 ： 曲轴； 疲劳强度 ； 旋转角； 有限元法
中图 分 类号 ：Ｈ１７３ Ｔ ３． 文献 标 识码 ： Ａ 文 章 编号 ：１７ — ９ ４（０ ００ — ０ ４ ０ ４ ６ ２ ８０ ２ １ ）１ ０ ２ — ０
（ ＋ ＝ ２ 。。 １ ￣ １０ ） ３
２ 曲 轴 圆 角 应 力 场 与 疲 劳 强 度 分 析
由于没 有 必要 六 个 圆角 面 ２ ４个 工 况 的应 力分 布 图全 部列 出 ，本 文 只给 出 曲轴第一 曲柄 销第 一 圆 角 的 ６个 角 度工 况 的应 力 分布 图 ，每隔 ６ 。 个 角 ０一 度 Ｔ况 。可 以看 到应力 值 和应 力 的分 布 随着 主轴 的
－４ ７０
１ ５ ３。 １ ０。 ５ １ ５ ６。
１ Ｏ ８。
－５ ５７ －６ ０５ －６ ２６
－６ ３２
８８ ３ ７５ ３ ５５ ７
３２ ０
－６ ３５ ９５ －６ ８０ ９３ －６ ２ ９１ ４
－６８ ４５ ６
３９１ ６ ４２ ９ ６ ４３ ７ ２
１ Ｏ ２。
． ． ／ Ｎ
－６９ ６ ４３ －６９ ５ ５３ －６９ ０ ３８ －６９１ ２４ －６８ ４５ ６ －６８ ９３ ０ －６ ７２ ７５ －６ ３１ ７２
模态分析实验报告
模态分析实验报告
姓名：
学号：
任课教师：
实验时间：
指导老师：
实验地点：能源与动力工程学院
柴油机拆装实习一楼振动测试实验室
实验1 传递函数的测量
一、实验内容
用锤击激振法测量传递函数。
二、实验目的
1)掌握锤击激振法测量传递函数的方法；
2)测量激励力和加速度响应的时间记录曲线、力的自功率谱和传递函数；
3)分析传递函数的各种显示形式（实部、虚部、幅值、对数、相位）及相干函
数；
4)比较原点传递函数和跨点传递函数的特征；
5)考察激励点和响应点互换对传递函数的影响；
6)比较不同材料的力锤锤帽对激励信号的影响；
三、实验仪器和测试系统
1、实验仪器
主要用到的实验仪器有：冲击力锤、加速度传感器，LMS LMS-SCADAS Ⅲ测试系统，具体型号和参数见表1-1。
仪器名称型号序列号灵敏度备注
数据采集和分析系统LMS-SCADAS Ⅲ比利时力锤LC 3164 4 mV/N
加速度传感器100 mV/g 丹麦B&K
表1-1 实验仪器
2 、测试系统
利用试验测量的激励信号(力锤激励信号)和响应的时间历程信号，运用数字信号处理技术获得频率响应函数(Frequency Response Function, FRF)，得到系统的非参数模型。然后利用参数识别方法得到系统的模态参数。测试系统主要完成力锤激励信号及各点响应信号时间历程的同步采集，完成数字信号的处理和参数的识别。
测量分析系统的框图如图1-1所示。测量系统由振动加速度传感器、力锤和比利时LMS公司SCADAS采集前端及Modal Impact测量分析软件组成。力锤及加速度传感器通过信号线与SCADAS采集前端相连，振动传感器及力锤为ICP
曲轴强度计算
JX4D30曲轴强度计算
发动机开发部
汪恩波
曲轴的强度直接影响发动机寿命，因此曲轴强度计算是发动机设计
的重要环节。最近几年来，随着计算机及其软件技术的发展，出现了许多先进的曲轴强度计算方法，
但在设计的初始阶段，目前普遍采用上午还是曲轴强度估算法。
RICARDO计算方法
该计算方法有两点假定：
（一）曲轴的每一个曲拐是相互独
立的，不受其轴其他部分受
力的影响，并以简支梁的形
式支撑在主轴承上。
（二）曲轴所受力是以点负荷的形
式作用在曲轴上。
已知条件
连杆轴颈d=53宽 l=33
主轴颈D=70宽 l=31
曲臂厚h=19.5宽 B=110
重叠度A=9.05
连杆长 L= 158mm
曲柄半径52.45mm
活塞行程S=104.9mm
圆角半径R=3.5mm
缸径 d=95.4mm
发动机转速额定转速n=3600,r/min;
发动机最高转速n=4200r/min
最高燃烧压力p max=160bar;
最大平均有效压力p me=12.222bar;
活塞连杆组往复质量m1=1.3195,kg;
活塞连杆组旋转质量m2=0.8925kg.
曲轴材料S53C 屈服强度δs=588 Mpa
抗拉强度δ b=660 Mpa
重叠度的定义：
重叠度 A D P D J S
D J为主轴径直径，S为活塞行程）
2的定义（ D P为连杆轴颈直径，
弯曲应力计算
1． 曲轴受力计算
压缩上止点时的曲轴作用力
F
max
F
L max
F p F j
F
Rmax
2
式中， F j 为活塞连杆组往复惯性力； F p 为燃气作用力（ N ） ;
F L max 、 F Rmax 为左右两侧主轴承支撑力的最大值（
模态分析试验报告-
《建筑结构的模态分析试验》
实验报告
专业土木工程
班级
学号
姓名
教师
建工实验中心
2010年3月
振动测试与模态分析实验报告
一、实验人员
3组：
二、试验目的
1.培养学生采用实验与理论相结合的方法来处理工程中的振动问题。
2.通过实验使学生掌握振动测试系统的基本组成、了解振动测试的常用测量方法以及模态分析技术。模态分析技术已发展成为解决工程振动问题的重要手段。
3.了解模态分析软件的使用方法。
三、试验内容
1、学习模态分析原理；
2、学习模态测试及分析方法。
通过对框架模型的模态试验分析，测定出基础模型的模态参数：固有频率、阻尼比、振型图，并通过实验观察了解框架结构的动力参数，从而掌握模态分析的基本原理及分析方法。
四、试验的基本要求
（1）掌握振动测试系统的构成及操作。
（2）了解振动测试的常用测量方法。激振、锤击
(3)了解数据采集系统的操作步骤。
(4)了解对已采集到的数据进行模态分析的方法与步骤。
五、试验仪器（表1）
单轴加速度传感器、力锤、动态信号分析仪LMS和计算机等力锤用于激励实验对象。
力传感器用于拾取激励信号并转换成为电荷信号。
加速度计用于拾取响应信号并转换成为电荷信号。
AZ804-A四通道电荷电压放大信号调理仪，用于将电荷信号放大
v1.0 可编辑可修改成为适合测量的电压信号。
AZ208数据采集箱信号采集分析系统包括抗混滤波器、A／D变换器、结构动态分析软件、计算机、打印机。
用安装有力传感器的力锤敲击实验对象上的若干个点。力传感器拾取激励力的信号，安装在实验对象的某测点上的加速度计拾取响应信号．经电荷放大器放大后输入信号采集系统。实验仪器框图如图1所示。
轴承强度分析报告
轴承强度分析报告
1. 引言
轴承是一种常用的机械部件，用于支撑和定位旋转轴或轴的一部分。在各种机
械设备中，轴承承受着重要的载荷和力矩，因此其强度分析对于确保机械设备的正常运行至关重要。本文将对轴承的强度进行分析和评估，并为轴承设计和使用提供参考依据。
2. 轴承强度分析方法
轴承强度分析通常采用有限元方法。该方法基于数学模型，将轴承和其周围环
境分割为离散的小元素，通过求解元素间的力平衡方程来计算轴承的应力和变形情况。有限元分析方法可以帮助工程师更好地理解轴承的受力情况，对轴承的设计和使用提供指导。
3. 轴承材料特性分析
在轴承的强度分析中，轴承材料的特性是十分重要的。常见的轴承材料包括钢
材和陶瓷材料。钢材具有强度高、耐磨损等优点，但对于高速旋转时可能存在疲劳裂纹的问题。陶瓷材料具有良好的耐磨性和高温稳定性，但其强度相较于钢材较低。工程师在选择轴承材料时需要综合考虑材料特性和使用环境，以确保轴承的安全运行。
4. 轴承应力分析
轴承的应力分析是轴承强度分析的重要内容。轴承在工作过程中受到径向力、
轴向力和力矩的作用，这些力对于轴承的应力分布和变形情况有着显著的影响。应力的分析需要考虑轴承的几何形状、载荷方向、载荷大小以及轴承材料特性等多个因素。通过有限元分析以及实验验证，可以得到轴承的应力分布情况，从而判断轴承是否满足安全要求。
5. 轴承强度评估
轴承强度评估是根据轴承的应力分析结果对其强度进行判断和评估的过程。常
用的评估方法包括静态强度评估和疲劳强度评估。静态强度评估是通过比较轴承的应力与材料的屈服强度进行判断，如果应力小于屈服强度，则认为轴承具有足够的强度。疲劳强度评估则是通过考虑轴承的应力循环次数和载荷幅值来判断轴承是否会出现疲劳裂纹。工程师可以根据评估结果对轴承的设计进行优化，以提高其强度和使用寿命。
汽车曲轴市场分析报告
汽车曲轴市场分析报告
1.引言
1.1 概述
概述:
汽车曲轴作为汽车发动机的重要部件，对发动机的性能和效率起着至关重要的作用。随着汽车产业的不断发展，曲轴市场也呈现出蓬勃的发展态势。本报告将对当前汽车曲轴市场进行详细的分析，包括市场概况、主要曲轴制造商分析以及曲轴市场的发展趋势。通过对市场现状进行深入剖析，展望未来市场发展并提出相应的建议和展望，以期为相关产业的发展提供参考和指导。
1.2 文章结构
文章结构部分：
本报告分为引言、正文和结论三部分。引言部分包括了概述、文章结构、目的和总结四个小节，主要介绍了本报告的整体框架和目的。正文部分主要包括了汽车曲轴市场概况、主要曲轴制造商分析和曲轴市场发展趋势三个小节，深入分析了汽车曲轴市场的现状和趋势。结论部分总结了市场现状，并展望了未来的发展趋势，最后给出了建议与展望。整体结构清晰，逻辑严谨，内容完整全面。
"1.3 目的": {
"本报告旨在对汽车曲轴市场进行深入分析，以全面了解当前
市场现状和未来发展趋势。通过对主要曲轴制造商的分析，探讨市场竞争格局和曲轴产品的特点。此外，本报告还旨在为相关从业者提供市场参考，为汽车曲轴产业的发展提供依据和建议。"
}
1.4 总结
经过对汽车曲轴市场的深入分析，我们可以得出以下结论：
首先，汽车曲轴市场在过去几年呈现出稳步增长的趋势，主要受益于汽车行业的持续发展和需求的增加。曲轴作为汽车发动机的核心部件，对于汽车性能和燃油效率具有至关重要的影响。
其次，主要曲轴制造商在市场竞争中的地位逐渐稳固，产品质量和技术创新成为他们竞争的关键因素。同时，一些新兴制造商也在市场中崭露头角，给行业带来了一定的活力。
曲轴强度计算..
JX4D30曲 轴 强 度 计 算
发动机开发部
汪恩波
曲轴的强度直接影响发动机寿命，因此曲轴强度计算是发动机设计
的重要环节。最近几年来，随着计算机及其软件技术的发展，出现了许多先进的曲轴强度计算方法，但在设计的初始阶段，目前普遍采用上午还是曲轴强度估算法。
RICARDO 计算方法
该计算方法有两点假定：
（一） 曲轴的每一个曲拐是相互独
立的，不受其轴其他部分受
力的影响，并以简支梁的形
式支撑在主轴承上。
（二） 曲轴所受力是以点负荷的形
式作用在曲轴上。
已知条件
连杆轴颈 d=53 宽l=33
主轴颈 D=70 宽l=31
曲臂厚 h=19.5 宽B=110
重叠度 A=9.05
连杆长L=158mm
曲柄半径52.45mm
活塞行程 S=104.9mm
圆角半径 R=3.5mm
缸径d=95.4mm
发动机转速额定转速 n=3600,r/min;
发动机最高转速 n=4200r/min
最高燃烧压力max p =160bar;
最大平均有效压力me p =12.222bar;
活塞连杆组往复质量 m1=1.3195,kg;
活塞连杆组旋转质量m2=0.8925kg.
曲轴材料 S53C 屈服强度 δs=588 Mpa
抗拉强度 δb=660 Mpa
重叠度的定义： 重叠度2
P J D D S A +-=
的定义（P D 为连杆轴颈直径，J D 为主轴径直径，S 为活塞行程）
弯曲应力计算
1． 曲轴受力计算
压缩上止点时的曲轴作用力
max max max 2p j
L R F F F F F +===
式中，j F 为活塞连杆组往复惯性力；p F 为燃气作用力（N ）;
整体曲轴疲劳强度与自由模态有限元分析
整体曲轴疲劳强度与自由模态有限元分析
吴武辉，黎水平
（武汉理工大学机电工程学院，武汉 430070）
wuwuhui-123@
摘要：非整体曲轴有限元模型与曲轴实际工况载荷模型存在较大差异，这使得曲轴的静、动态特性分析出现很大的误差。为此，本文建立了整体曲轴的有限模型，对曲轴的疲劳强度与自由模态进行了分析。与非整体曲轴模型相比，整体曲轴的有限模型更真实地反映了曲轴的静、动态特性，为曲轴的优化设计提供了有价值的理论依据。
关键词：整体曲轴；疲劳强度；自由模态；有限单元法
中图分类号：TK423 文献标识码：A 文章编号：
0前言
曲轴是内燃机中最重要的运动部件之一，在工作过程中，它同时受到周期性变化的气体压力、往复惯性力、离心惯性力以及扭转惯性力引起的弯曲、扭矩的作用；此外，曲轴复杂的结构使得其所受应力分布极不均匀。因此，发动机的可靠性和寿命对其静、动态特性提出了很高的要求[1]。而曲轴的静、动态特性与其最大应力分布、弯曲变形，固有频率及振形密切相关。所以，如何准确地得到最大应力、最大变形及其位置分布以及曲轴的固有频率和振形，对曲轴的优化设计具有重要的指导意义[2]。
由于非整体曲轴有限元模型与曲轴实际工况载荷模型存在较大差异，这使得曲轴的静、动态特性分析存在很大的误差。为此，本文采用有限单元法，通过ANSYS有限元分析软件建立CA6102发动机整体曲轴的三维有限模型，对整体曲轴的静态特性与自由模态进行了分析，得出了最大应力、最大变形及其位置分布以及曲轴的固有频率和振形，并对其进行了疲劳校核，为曲轴的优化设计提供了有价值的理论依据，同时也为下一步的动力学分析奠定了基础[3]。
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柴油机曲轴ANSYS计算报告
蔡川东:20114541
目录
1摘要3
2workbench高级应用基础3
2.1接触设置 (3)
2.2多点约束MPC (4)
3模型介绍5
3.1模型简化 (5)
3.1.1轴瓦建立 (6)
3.1.2质量块建立 (6)
3.2材料性能和参数 (7)
3.3有限元模型构建 (7)
4强度分析9
4.1理论简介 (9)
4.2载荷工况 (9)
4.3计算分析 (11)
5模态分析12
5.1理论简介 (12)
5.2约束条件 (12)
5.3计算分析 (12)
6结果与讨论13
1摘要
曲轴是柴油机中最重要的部件之一，也是受力情况最复杂的部件，他的参数尺寸以及设计方法在很大程度上影响着柴油机的性能和可靠性。随着柴油机技术的不断完善和改进，曲轴的工作条件也越来越复杂。曲轴设计是否可靠,对柴油机使用寿命有很大影响，因此在研制过程中需要给予高度重视。因此，对曲轴的结构进行强度分析在柴油机的设计和改进过程中占有极为重要的地位。此外，在周期性变化的载荷作用下，曲轴系统可能在柴油机转速范围内发生共振，产生附加的动应力，使曲轴过早的出现弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏，因此有必要对曲轴进行动态特性分析以获取其固有频率避免共振带来不良影响。本文以六缸柴油机的曲轴为对象，计算分析了曲轴在一种载荷工况下的强度分析，找出其最大应力所在位置，以及讨论起是否在参考安全范围内，为曲轴设计中的强度计算提供一种可行性方案。同时对曲轴进行模态分析，找出其各阶固有频率，并观察其各阶模态形状，为柴油机避免共振提供数据参考。
实验采用有限元法对曲轴进行分析，有限元法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法，是分析各种结构问题的强有力的工具，使用有限元法可方便地进行分析并为设计提供理论依据。本文利用曲轴的三维模型IGES文件，导入Workbench中进行工况设计。比较准确地得到应力、变形的大小及分布和曲轴的固有频率及振型。
2workbench高级应用基础
2.1接触设置
(1)接触问题属于不定边界问题，即使是弹性接触问题也具有表面非线性，其中既有由接触面
积变化而产生的非线性及由接触压力分布变化而产生的非线性，也有由摩擦作用产生的非线性。由于这种表面非线性和边界不定性，所以，一般来说，接触问题的求解是一个反复迭代过程。
当接触内力只和受力状态有关而和加载路径无关时，即使载荷和接触压力之间的关系是非线性的，仍然属于简单加载过程或可逆加载过程。通常无摩擦的接触属于可逆加载。当存在摩擦时，在一定条件下可能出现不可逆加载过程或称复杂加载过程，这时一般要用载荷增量方法求解。
(2)接触面的连接条件。在接触问题中，除了各相互接触物体内部变形的协调性以外，必须保
证各接触物体之间在接触边界上变形的协调性，不可相互侵入。同时还包括摩擦条件—称为接触面的连接条件。采用有限元法分析接触问题时，需要分别对接触物体进行有限元网格剖分，并规定在初始接触面上，两个物体对应节点的坐标位置相同，形成接触对。
(3)workbench中有5中接触类型分别是:
•Bonded无相对位移。就像共用节点一样。
•No seperation法向不分离，切向可以有小位移。
•Frictionless法向可分离，但不渗透，切向自由滑动
•Rough法向可分离，不渗透，切向不滑动
•Frictional法向可分离，但不渗透，切滑动，有摩擦力。
在曲轴分析中需要根据实际情况选择合适的接触类型。柴油机的曲轴在轴颈内可以发
生转动即切向自由滑动。而且轴瓦轴颈之间有层薄薄的油膜，起润滑作用，摩擦系数
很小，在没有明确给出摩擦系数时，近似为0。因此在设置分析时轴瓦和轴颈之间的接触类型为Frictionless。
2.2多点约束MPC
(1)多点约束在有限元计算中应用很广泛，其英文术语是Multi-point constraints，简写
为MPC。MPC可以在一个从(dependent)自由度和一个或者多个主(independent)自由度之间创立，具体方程如下所示：U0=C1U1+C2U2+C3U3+...+C n U n+C0式中U0为从自由度，U i为主自由度，C0为常数项。
(2)MPC的应用
•在不同类型的单元间传递载荷。本文中以建立质量点来模拟质量块。质量点的质心坐标距离距离曲柄销有一定偏移距离。为了将质量点的惯性力传到曲轴上，可以建立质
量点和曲柄的MPC约束。使作用在质量点（pilot）节点的力和位移将传输并分布在和质量点接触的曲柄节点上。workbench中建立Point Mass（Details中的Geometry选择曲轴上的相应质量块对应的面）时自动建立和曲轴的MPC约束。如图1所示。
图1质量点的MPC接触
•在曲柄销中心建立节点，和曲柄销的面进行MPC约束。将连杆作用在曲柄销的载荷工况施加在中心节点上。使载荷均布在和中心节点接触的曲柄销面上。有效的简化的载
荷作用的复杂性。载荷施加如图2所示。
图2曲柄销载荷作用图
3模型介绍
3.1模型简化
曲轴结构复杂，主体结构包括主轴颈、曲柄销、曲柄臂等，建模时必须简化。曲轴计算中不仅要考虑各种复杂的载荷，还要尽量模拟对曲轴强度、疲劳有影响的复杂细部结构。曲轴上不同截面的结合处都有半径不一的倒角，以及大量的圆孔，如果在建模时考虑这些倒角和油孔，则会使有限元的网格非常密集，这就大大地增加了模型的单元数量，花费大量的求解时间，而且生成的网格形状也不理想，降低了求解精度，因此在整体曲轴建模时仅考虑主轴颈、曲轴轴颈等细节部分。实验在Workbench的DM模型设计模块中，通过face delete功能删除不必要的特征，简化后的模型如图3所示。
图3简化后的模型