张智太 崔俊峰 朱万军 何振光

摘要：某型低速柴油机的分配块蓄压单元法兰泵压工装在设计时，需要对螺栓进行疲劳分析。本文结合工程实例，利用ANSA/BAQUS/FEMFAT等有限元计算软件，对该设计工装的螺栓进行计算和分析，确定其应力状态及安全性。并根据应力计算结果推导出螺栓的高周疲劳和低周疲劳结果。最终选用合适的评判标准得出了不同螺栓的最小疲劳寿命。

Abstract： When designing a low-speed diesel engine distribution block pressure-storing unit flange pumping fixture， a fatigue analysis of the implementation is required. In this paper， the stress state and safety of the bolts are calculated and analyzed by Ansys/baquus/femfat and other finite element software. The results of high-cycle fatigue and low-cycle fatigue are deduced from the results of stress calculation. Finally， the minimum fatigue life of different bolts is obtained by choosing appropriate evaluation criteria.

關键词：柴油机;螺栓;蓄压单元;疲劳

Key words： diesel engine;bolt;accumulator unit;fatigue

中图分类号：U664.121.1                                   文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）16-0075-04

1  绪论

船用柴油机液压动力单元零件泵压工装螺栓在正常工作载荷下受到交变应力的作用。其疲劳极限的确定直接关系到工装使用的安全性。

某型低速柴油机的分配块蓄压单元法兰泵压工装在设计时，需要对落实进行疲劳分析。本文结合工程实例，利用ANSA/BAQUS/FEMFAT等有限元计算软件，对该设计工装的螺栓进行计算和分析，确定其应力状态及安全性。并根据应力计算结果推导出螺栓的高周疲劳和低周疲劳结果。最终选用合适的评判标准得出了不同螺栓的最小疲劳寿命。

2  基本假设

本分析采取的计算模型及方法基于以下假设：

①螺栓拧紧系数K取0.15。

②螺栓与被联接件的相对刚度取=0.9，螺栓总拉力，F为泵压试验时泵压压力作用在每个螺栓上的拉力，计算时按照螺栓的总拉力作为螺栓的最大作用载荷。

③螺栓的拧紧扭矩为T，螺栓的预紧力按照F0=计算，实际分析时考虑到螺栓的扭转剪切应力，把螺栓的总拉力F2提高到1.3倍。……