B135-内燃机曲柄连杆机构设计及连杆有限元分析 下载积分：50　资料编号： B135

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说明书一份，31页，约16000字

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内燃机曲柄连杆机构设计及连杆有限元分析

摘  要：本文简要介绍了有限元分析在工程中的应用，在对曲柄连杆机构进行运动（学）、动力学分析后，对连杆模型进行适当的必要简化，用PRO/E创建实体模型并导入ANSYS，并对连杆模型进行前处理；根据连杆的受载情况，对连杆进行载荷分析，施加以工作过程中产生的最大载荷，将求解连杆的动力问题化为相应的静力问题；根据分析的结果，对连杆的有限元模型加载并求解，对结果进行了简要的结构强度计算分析。

关键词：连杆；有限元；ANSYS；  

目录

摘要…………………………………………………………………………………1

关键词…………………………………………………………………………………1

1  前言………………………………………………………………………………2

2  曲柄连杆机构的物理分析………………………………………………………2

    2.1  曲柄连杆机构的运动学分析……………………………………………2

    2.2  曲柄连杆机构的动力学分析……………………………………………4

    2.3  简化后的机构受力分析…………………………………………………5

            2.3.1  机构运动件的换算………………………………………………6

            2.3.2  简化后的机构受力分析…………………………………………7

3  曲柄连杆机构的有限元理论基础………………………………………………8

    3.1  有限元法基本思想……………………………………………………8

    3.2  有限元法的特色…………………………………………………………8

    3.3  有限元解题的过程………………………………………………………9

        3.3.1  机构离散化………………………………………………………9

        3.3.2  选择位移插值模式………………………………………………9

        3.3.3  分析单元的力学特性……………………………………………9

4  连杆的机构设计…………………………………………………………………10

    4.1  连杆长度的确定………………………………………………………10

    4.2  连杆小头机构………………………………………………………11

    4.3  连杆杆身机构…………………………………………………………11

    4.4  连杆杆身机构……………………………………………………………11

5  连杆有限元分析…………………………………………………………………12

    5.1  建模方案的确定…………………………………………………………12

    5.2  连杆模型的建立…………………………………………………………13

        5.2.1  实体模型的建立…………………………………………………13

        5.2.2  定义单元类型……………………………………………………14

        5.2.3  定义实常数………………………………………………………14

            5.2.4  定义材料属性……………………………………………………14       5.2.5  网格的划分………………………………………………………14

    5.3  连杆载荷的计算…………………………………………………………15

        5.3.1  气体作用力的计算………………………………………………16

        5.3.2  连杆的惯性力……………………………………………………16

        5.3.3  连杆大小端载荷的等效计算……………………………………17

    5.4  连杆有限元模型的加载与求解…………………………………………18

        5.4.1  边界条件的处理…………………………………………………18

        5.4.2  最大压缩工况求解………………………………………………19

        5.4.3  最大拉伸工况求解………………………………………………23

    5.5  疲劳分析…………………………………………………………………25

        5.5.1  疲劳分析的概述…………………………………………………25

        5.5.2  4V-105柴油机连杆的疲劳分析…………………………………25

    6  结束语……………………………………………………………………………27

参考文献  ……………………………………………………………………………27

致谢……………………………………………………………………………………28

附录……………………………………………………………………………………28

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