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曲轴是发动机中结构比较复杂、承受载荷比较大的零件。在曲轴的工作过程中，疲劳失效往往是其失效的主要原因，因此，曲轴的疲劳性能强度分析研究显得尤为重要。
随着车用发动机向大功率方向发展，同时也要满足低质量、高可靠性要求，传统的曲轴强度分析方法，由于计算精度低等原因已经不能满足需要。研究结合多体动力学和有限元分析方法，使用MSC相关软件，计算发动机额定转速下曲轴一个工作循环中的动态应力，并结合相关高周疲劳方法，对曲轴的疲劳性能进行分析，判断其疲劳性能是否满足工程要求。
整个仿真分析由有限元模型生成、一维和三维模态比较、有限元模态压缩、动力学分析、动应力恢复和疲劳分析组成。分析中使用由MSC Patran进行前处理而建立的有限元模型，模型大部分为六面体单元，主要是为了减少节点数目并提高计算精度。模型中包括曲轴、扭转减振器、飞轮以及离合器，各个零件之间使用RBE2单元进行连接，完整有限元模型如图。对于新建完成的曲轴系有限元模型，需要同一维梁一质量点构成的曲轴模型进行模态比较，在保证其一阶扭转、弯曲频率和二阶弯曲自振频率与一维模型一致的情况下，有限元模型才能用于计算使用。若两者频率差别较大，需要重新修改有限元模型，并进行模态分析，直到达到要求为止。当然，作为频率分析标准的一维模型必须保证各个分块的质量和转动惯量的准确性。
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