曲轴是柴油机最关键的运动部件之一,发动机的可靠性在很大程度上取决于曲轴的疲劳强度特性。针对曲轴处于多轴应力循环状态,传统计算方法只局限于进行静疲劳强度分析的客观事实,本文以16PA6STC型柴油机曲轴为研究对象,在动力学仿真和有限元分析的基础上,对曲轴在额定工况下的动强度特性进行了疲劳强度分析。本文首先采用Pro/E实体建模软件对活塞—曲轴—连杆组件模型进行装配,在ADAMS软件环境下建立运动机构的多刚体系统动力学模型。其次,建立多体动力学仿真模型与八节点六面体的曲轴有限元模型,利用有限元分析软件PATRAN对曲轴进行模态分析,并计算得到柔性体曲轴模型,进而建立曲柄连杆机构的刚—柔性混合模型并进行额定工况下的多体动力学系统仿真分析,得到曲轴的动态应力、应变等信息。然后,利用FATIGUE专业疲劳分析软件,对曲轴在额定工况下进行疲劳强度分析,计算得到柴油机曲轴疲劳破坏最危险部位的疲劳强度寿命和安全系数值。最后,通过文献提供的试验数据,对曲轴材料的S-N曲线的相关试验数据进行拟合修正,并由此建立柴油机曲轴的疲劳累积损伤模型半经验公式,进而验证了FATIGUE软件分析的16PA6STC型柴油机曲轴疲劳强度分析结果的合理性。本文基于CAE技术,研究了曲轴的动态性能和疲劳强度特性,其计算结果对于优化曲轴结构,提高曲轴设计水平,提高柴油机的可靠性具有重要参考价值。