亓宗磊

摘要：本文是基于有限元分析方法对某柴油发动机的发电机支架进行仿真分析，从模态、静强度和疲劳安全系数三个方面进行校核。计算结果表明，发电机支架的可靠性满足设计要求且拥有较大的安全裕度。因此，结合计算结果对支架进行轻量化设计，由原先的8.1kg减至4.9kg，优化后的发电机支架满足设计要求。

Abstract： In this paper， the finite element analysis is used to simulate the generator bracket of a diesel engine and check it from three aspects： modal， static strength and safety fatigue coefficient. The calculation results show that the reliability of the generator bracket meets the design requirements， and the generator bracket has a large security margin. Therefore， the light weight design of the bracket is carried out based on the calculation results. The mass of generator bracket is reduced from the original 8.1kg to 4.9kg， and the optimized generator bracket meets the design requirements.

关键词：发电机支架;有限元分析;可靠性

Key words： generator bracket;finite element analysis;reliability

0  引言

发电机支架是发电机的关键支撑件，其可靠性直接影响发电机能否正常工作。因此发电机支架设计的优劣尤为重要。就零部件结构来说，在确保可靠性的同时，要尽可能的减小零部件质量，从而降低成本。应用有限元分析法进行结构风险预测，能够缩短研发周期，降低研发成本，已成为工程行业广泛应用的主要手段[1]。

在本文中，因柴油机的整车布置发生变化，重新设计了发电机支架。用HYPERMESH[2]建立发电机支架的有限元模型，通过有限元软件ABAQUS[3-5]对发电机支架系统进行了模态分析和静强度分析，将ABAQUS分析结果导入疲劳分析软件FEMFAT，进行了疲劳性能分析，得到了其最小疲劳安全系数。发电机支架的可靠性满足要求且拥有较大的安全裕度，但重量较大。因此，根据计算结果对发电机支架进行结构优化。优化后的发电机支架重量减小3.2kg，且可靠性完全满足设计要求。

1  有限元建模

为了接近实际情况，分析的模型除了发电机支架外，还包括周边与之相连的相关部件，主要包括发电机支架、发电机、连接螺栓、法兰、部分齿轮室、油泵及油泵辅助支架等。……