用有限元分析对主要零部件进行结构强度分析是汽车发动机开发与改进的必经环节和必要手段之一。目前有各种成熟的商用CAE软件，国外汽车公司、发动机公司或专业研发机构已经掌握比较完善的技术，并有各自的计算分析规范，但不公开。
      在气缸体的有限元应用中，一般只在模态计算和振动噪声分析时才把气缸体作为整体考虑。而进行气缸体强度分析时通常采用局部模型，即对从气缸体实体模型上切出的局部进行建模、确定边界条件和有限元计算。根据分析目的和要求，用于强度分析的气缸体局部模型分为5种，即单缸模型、两个半缸模型、1个单缸和两个相邻半缸模型、相邻两缸模型(包括第1缸或者最后1缸)以及1个主轴承座模型(不含缸筒)。
      某直列6缸增压柴油机拟通过提高增压压力来提高标定功率，但担心因最大缸内压力增大而导致主轴承座强度不足。为此，作者采用主轴承座局部模型对该柴油机主轴承座进行了有限元强度分析，主轴承载荷用Engdyn软件计算，网格划分和有限元计算用HyperMesh软件完成。
      该柴油机有7个主轴承座。其中第2、第3、第5和第6主轴承座结构相似，主轴承载荷计算结果表明它们的各种峰值载荷也相近；第1、第7主轴承的峰值载荷比第2、第3、第5和第6主轴承座的峰值载荷小；第4主轴承座是曲轴定位轴承座，具有较高的强度，承受的峰值载荷较小而弯矩较大；已有第5主轴承座、主轴承盖的装配应力测量结果可供对比。综合考虑，只对第5主轴承座进行强度分析。主轴承座的CAD模型用Pro/Engineer软件在气缸体模型上切出来。先从第4缸和第5缸的气缸中心线切出只含第5主轴承座的部分，再切除凸轮轴孔以上的部分。
      主轴承座模型包括主轴承座、主轴承盖、两个主轴承螺栓和上、下轴瓦。所用的坐标系为：以主轴承座孔中心为坐标原点，x轴沿曲轴轴线指向气缸体后端；y轴平行于气缸中心线指向缸盖；z轴垂直于xy平面，满足右手定则。
      采用HyperMesh软件进行有限元模型的建模和后处理。网格划分时，先采用TRIA3单元划分部件的包络面网格，再对将要施加约束和载荷的面以及所关心部位的面进行局部修改，最后采用推进阵面算法由得到的面网格生成整个零件的实体网格。
      在局部网格处理中考虑三方面：
      ·细化主轴承孔附近的网格，重点是主轴承盖的轴承孔附近、主轴承座与主轴承盖的接触面附近、主轴承座孔与轴瓦接触面附近、润滑油孔内表面等；
      ·对将要施加约束的所有边界面和接触面进行网格控制，保证这些面上的节点分布和位置满足施加约束的要求，重点是保证相互接触的两个面上节点的映射关系；这些接触面包括主轴承座与主轴承盖、主轴承孔与轴瓦、上下轴瓦、螺栓头与主轴承盖以及螺栓螺纹部分与螺栓孔(螺纹连接按螺栓与螺纹孔柱面接触处理)；
      ·简化轴瓦模型，去掉油槽和油孔，使轴瓦内表面的节点成126×18分布，并且采用局部圆柱坐标系以便施加主轴承分布载荷。
      在所有相互接触的面上都映射了节点，相互对应的节点用RBE单元连接，根据约束情况，通过约束对应节点在某些方向的相对位移就可模拟接触关系。网格装配模型见图2，共有355 909个单元、86 175个节点。
      主轴承座与主轴承盖有两个接触面：在xz平面内的对接面和定位制口(平行于xy平面)。
      装配状态　在xz平面内的接触面上，坐标x=0的对应节点约束x方向的相对位移，所有对应节点约束y方向的相对位移。在定位制口接触面上，所有对应节点约束z方向的相对位移；
      动态载荷状态　在xz平面内的接触面上，所有对应节点约束3个方向的相对位移。当z方向载荷方向为正时，约束z坐标为正的制口接触面上的所有对应节点z向的相对位移；当z方向载荷方向为负时，约束z坐标为负的制口接触面上的所有对应节点z向的相对位移；
      主轴承孔与上、下轴瓦的接触面上所有对应节点约束y方向和z方向相对位移；上下轴瓦接触面上所有对应节点约束y方向的相对位移；螺栓与主轴承盖接触面上所有对应节点约束3个方向的相对位移；螺栓螺纹与螺栓孔螺纹部分接触面上所有对应节点约束3个方向的相对位移。

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