(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111439668.2 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 中船动力研究院有限公司 地址 201306 上海市浦东 新区临港新城新 元南路600号1号厂房408室 (72)发明人 康纳新　常琦　王奎　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 杨雪 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种发动机的螺 栓强度分析方法 (57)摘要 本发明属于螺栓的强度分析方法技术领域， 公开了一种发动机的螺栓强度分析方法。 该发动 机的螺栓强度分析方法， 螺栓用于将目标件 连接 于发动机上， 包括以下步骤： 对发动机进行多体 动力学分析， 得到目标件的位移； 建立线性子模 型， 输入目标件的位移， 得到对线性子模型的作 用力； 建立非线性子模型， 输入作用力和静态载 荷， 获得螺栓的受力和接触状态， 用以评估螺栓 的强度。 本发 明提供的发动机的螺栓强度分析方 法， 使得对发动机的螺栓强度分析在达到较高精 度的同时能提高计算效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114117677 A 2022.03.01 CN 114117677 A 1.一种发动机的螺栓强度分析方法， 所述螺栓用于将目标件连接于所述发动机上， 其 特征在于， 包括以下步骤： 对所述发动机进行多体动力学分析， 得到目标件的位移； 建立线性子模型， 输入所述目标件的位移， 得到对所述线性子模型的作用力； 建立非线性子模型， 输入所述作用力和静态载荷， 获得所述螺栓的受力和接触状态， 用 以评估所述螺 栓的强度。 2.根据权利要求1所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述对所述发动机 进行多体动力学分析， 得到目标件的位移的步骤 包括： 建立所述发动机的多体动力学模型， 通过有限元分析 得到目标件的柔 性体； 对所述目标件的柔性体加载动态载荷， 进行发动机瞬态多体动力学分析， 得到所述目 标件的位移。 3.根据权利要求2所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述目标件的柔性 体包括质量、 刚度和模态信息 。 4.根据权利要求2所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述动态载荷包括 气缸爆发压力、 气阀力和负载。 5.根据权利要求2所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述线性子模型的 有限元网络划分精度和所述非线性子模型的有限元网络划分精度均大于等于所述多体动 力学模型的有限元网络划分精度。 6.根据权利要求1所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述目标件的位移 由所述发动机运行时的振动产生。 7.根据权利要求1所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述静态载荷包括 螺栓预紧力、 目标件内部 压力和目标件温度。 8.根据权利要求1所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述发动机包括机 架(1)， 所述目标件与所述机架(1)连接， 所述机架(1)在分割面(3)处被分割为第一机架部 (11)和第二机架部， 所述第一机架部(11)与所述目标件连接， 所述第二机架部远离所述目 标件。 9.根据权利要求8所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述线性子模型包 括所述第一机架部(1 1)和所述目标件， 所述第一机架部(1 1)与所述目标件线性接触。 10.根据权利要求8所述的发动机的螺栓强度分析方法， 其特征在于， 所述非线性子模 型包括所述第一机架部(11)、 所述目标件和所述螺栓， 所述第一机架部(11)与所述目标件 通过所述螺栓连接。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114117677 A 2一种发动机的螺栓强度分析方 法 技术领域 [0001]本发明涉及螺栓的强度分析方法技术领域， 尤其涉及一种发动机的螺栓强度分析 方法。 背景技术 [0002]发动机的运行过程中受到的载荷复杂， 对零部件连接螺栓的强度提出了较高的要 求， 以空冷器的连接螺栓为例， 受力来自三个部分： 发动机周期性振动带来的动态载荷； 空 冷器内部 压力、 温度载荷和螺 栓预紧力。 [0003]当前的分析技术中， 一般采用有限元隐式动力学进行应力计算， 该方法可以考虑 载荷及接触的非线性， 在边界和载荷正确的前提下， 可以达到很高的精度。 但由于发动机的 自由度较多， 存在实际计算量十 分庞大的问题， 使得该方法往往只对空冷器单独进 行分析， 仅考虑螺栓 自身预紧力、 内部压力和温度等静态载荷， 而忽略了发动机整体振动带来的动 态载荷。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种发动机的螺栓强度分析方法， 使得对发动机的螺栓强 度分析在达 到较高精度的同时能提高计算效率。 [0005]为达此目的， 本发明采用以下技 术方案： [0006]一种发动机的螺栓强度分析方法， 所述螺栓用于将目标件连接于所述发动机上， 包括以下步骤： [0007]对所述发动机进行多体动力学分析， 得到目标件的位移； [0008]建立线性子模型， 输入所述目标件的位移， 得到对所述线性子模型的作用力； [0009]建立非线性子模型， 输入所述作用力和静态载荷， 获得所述螺栓的受力和接触状 态， 用以评估所述螺 栓的强度。 [0010]可选地， 所述对所述发动机进行多体动力学分析， 得到目标件的位移的步骤 包括： [0011]建立所述发动机的多体动力学模型， 通过有限元分析 得到目标件的柔 性体； [0012]对所述目标件的柔性体加载动态载荷， 进行发动机瞬态多体动力学分析， 得到所 述目标件的位移。 [0013]可选地， 所述目标件的柔 性体包括质量、 刚度和模态信息 。 [0014]可选地， 所述动态载荷包括气缸爆发压力、 气阀力和负载。 [0015]可选地， 所述线性子模型的有限元网络划分精度和所述非线性子模型的有限元网 络划分精度均大于等于所述多体动力学模型的有限元网络划分精度。 [0016]可选地， 所述目标件的位移由所述发动机运行时的振动产生。 [0017]可选地， 所述静态载荷包括螺 栓预紧力、 目标件内部 压力和目标件温度。 [0018]可选地， 所述发动机包括机架， 所述目标件与所述机架连接， 所述机架在分割面处 被分割为第一机架部和第二机架部， 所述第一机架部与所述 目标件连接， 所述第二机架部说　明　书 1/5 页 3 CN 114117677 A 3