内容简介
本书讲述动力机械动力学、强度与可靠设计方面的基本理论及方法。全书共五章，主要内括：内燃机运动学及动力学分析、动力机械振动、动力机械疲劳强度设计、动力机械强度可靠设计、以及有限元法在动力机械强度与可靠分析中的应用等。本书主要以车用内燃机为例展开有关动力学、振动、疲劳强度、可靠和有限元法应用等方面的研究。
目录
**章 内燃机运动学及动力学分析 1 ;
**节 中心曲柄连杆机构运动学 1 ;
一、活塞位移 2 ;
二、活塞运动速度 5 ;
三、活塞运动加速度 7 ;
四、连杆面运动 9 ;
节 曲柄连杆机构受力分析 10 ;
一、气体力 11 ;
二、曲柄连杆机构的惯力 17 ;
三、曲柄连杆机构各元件的受力分析 21 ;
四、多缸内燃机的发火次序 25 ;
五、多缸内燃机切向力曲线 29 ;
六、飞轮惯量的校核 31 ;
第三节 曲轴轴颈和轴承的载荷 33 ;
一、曲柄销的载荷 33 ;
二、连杆轴承载荷 36 ;
三、主轴颈载荷 38 ;
四、主轴承载荷 42 ;
章 动力机械振动 44 ;
**节 振动基本理论 44 ;
一、自由振动 44 ;
二、强迫振动 50 ;
节 振动响应分析方法 58 ;
一、直接积分法 58 ;
二、振型叠加法 62 ;
第三节 曲轴系统的扭转振动 67 ;
一、扭转振动的基本概念 67 ;
二、曲轴系统的激发力矩 68 ;
三、曲轴系统的强迫振动与共振 71 ;
第四节 内燃机的机体振动 73 ;
一、采用弹支承的机体振动计算 73 ;
二、机体分体式弹垂直振动计算 80 ;
第三章 动力机械疲劳强度设计 82 ;
**节 疲劳破坏的特征及断口分析 82 ;
一、疲劳破坏的特征 82 ;
二、疲劳破坏的断口分析 83 ;
节 影响疲劳强度的主要因素 91 ;
一、应力集中的影响 92 ;
二、尺效应的影响 94 ;
三、表面状态的影响 94 ;
四、温度效应的影响 98 ;
第三节 疲劳强度计算 100 ;
一、交变应力的种类和特 100 ;
二、材料的疲劳极限 101 ;
三、稳定变应力下的疲劳强度计算 110 ;
四、非稳定交变应力下的疲劳强度计算 114 ;
第四节 疲劳寿命计算 119 ;
一、疲劳有限寿命计算方法 119 ;
二、疲劳裂纹扩展寿命计算 124 ;
第四章 动力机械强度可靠设计 138 ;
**节 可靠的基本概念 138 ;
一、可靠的定义 138 ;
二、可靠的尺度 139 ;
三、可靠度与失效率的关系 141 ;
四均寿命与失效率的关系 143 ;
五、可靠寿命与中位寿命 143 ;
节 可靠设计的常用分布形式 144 ;
一、指数分布 144 ;
二、威布尔分布 145 ;
三、正态分布 150 ;
四、正态分布函数的统计特征值计算 156 ;
第三节 机械强度的可靠设计 157 ;
一、机械强度概率设计的基本理论 158 ;
二、系数的统计分析 161 ;
三、设计变量的统计处理 168 ;
四、结构可靠计算方法 173 ;
五、疲劳强度的可靠设计 182 ;
第五章 有限元法在动力机械强度与可靠分析中的应用 189 ;
**节 弹力学中的有限元法 189 ;
一、弹力学基础 189 ;
二、弹力面问题的有限元求解 195 ;
三、等参数单元与数值积分 209 ;
节 有限元法的应用 225 ;
一、活塞的热应力分析 225 ;
二、连杆与连杆螺栓的疲劳强度分析 238 ;
三、曲轴的疲劳强度计算分析 261 ;
参考文献 270