基于有限元仿真的发动机吊耳强度分析

王俊然，程市，曾超，刘伦伦，沈琳清，谢永胜

1.内燃机可靠性国家重点实验室，山东 潍坊 261061；2.潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊 261061

0 引言

发动机吊耳是发动机吊装及转运过程中必不可少的部件，若强度不足，吊耳会变形甚至断裂，进而导致发动机从空中坠落，造成严重安全事故和重大经济损失[1-2]。目前对发动机吊耳强度的校核大多采用现场吊装验证，费时费力，还具有一定危险性。由于不同主机厂的吊装工具不同，现场吊装验证并不能满足所有主机厂的需求。

目前针对强度校核的有限元分析方法较少，主要集中在船舶[3-4]、集装箱以及航天航空[5-8]等大型设备吊装的安全性校核，但其吊装结构与发动机吊耳不同，因此需要研究发动机吊耳强度校核[9-10]的有限元仿真方法。本文中建立发动机吊耳结构有限元模型，对发动机吊耳在垂直和斜拉起吊工况的受力情况进行有限元分析，并依据测试数据，验证发动机吊耳强度有限元分析的准确性，为发动机的安全吊装和装运提供保障。

1 发动机吊耳的有限元仿真

1.1 有限元模型的建立

根据计算需求简化几何模型，进行几何清理，根据模型大小及结构等因素划分出理想的网格模型，将划分好的网格模型导入有限元分析软件中建立有限元模型[11-15]，吊耳有限元模型如图1所示。

发动机吊耳的材料为Q235，其弹性模量为212 GPa，泊松比为0.288，密度为7800 kg/m3，屈服强度为235 MPa。发动机质心P与机体、缸盖的剖切面建立耦合，约束质心P处6个自由度，根据吊装时发动机受力区域建立耦合，施加吊装力，如图2所示。……