基于有限元連桿受力分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-10-02 14:30 本頁面
【文章內容簡介】 ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析（ FEA）軟件，是世界范圍內增長最快的計算機輔助工程（ CAE）軟件，能與多數(shù)計算機輔助設計（ CAD， puter Aided design）軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如 Creo, NASTRAN, Alogor, I－ DEAS, AutoCAD等。是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用 有限元軟件 。在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、 造船、生物醫(yī)學、輕工、地礦、水利、日用家電等領域有著廣泛的應用。 ANSYS 功能強大，操作簡單方便，現(xiàn)在已成為國際最流行的有限元分析軟件，在歷年的 FEA 評比中都名列第一。目前，中國 100 多所理工院校采用 ANSYS 軟件進行有限元分析或者作為標準教學軟 件。 1． ANSYS 的基本模塊功能： @ANSYS MultiphysicsTM 產品功能 @結構分析功能 @線性 @非線性 @一幾何非線性 @一材料非線性 @一單元非線性 @一接觸非線性 @靜力分析 @動力分析 5 @一瞬態(tài)動力 汽車連桿的三維實體建模 本文采用三維軟件 Pro/E，對發(fā)動機的連桿部件進行三維實體建模，并進行裝配，最終進行有限元分析。 連桿桿身以及小頭結構的三維實體建模 我們利用 三維軟件 Pro/E 對發(fā)動機的連桿桿身以及連桿小頭進行三維建模，由于連桿小頭與活塞相連，直接受到活塞壓力的作用，所以其強度和剛度必須能滿足使用條件。其具體模型如圖 21所示。 圖 21連桿桿身以及大頭結構 利用 Pro/E 對連桿桿身以及連桿大頭的建模我們需要注意其圓倒角和曲面的處理，利于美觀。 連桿大頭結構的三維實體建模 連桿軸承安裝在連桿的大頭孔中，與曲柄上的連桿軸頸裝合在一起，是發(fā)動機中最重要的配合副之一。為了在較小的重量下得到較大的剛度，高速內燃機的截面都是由小到大逐漸增大的。連桿大頭一般是與桿身軸線相垂直的。斜的切口也有利于減小螺釘承受的拉伸負荷。[6] 其具體模型如圖 22 所示。 6 圖 22 連桿大頭結構 機體結構的三維實體的建模 機體結構有連桿大頭、桿身、小頭組成。并將我們組建好的模型保存成 IGES 格式。我們利用軟件建模簡化后的結構如下圖 231 和圖 232所示： 7 圖 232連桿結構 3 連桿 ANSYS有限元分析 啟動 ANSYS 點擊桌面 按鈕，啟動 ，進入 ANSYS 主界面。如圖 311所示： 圖 311 ANSYS主頁面 8 導入連桿組建到 ANSYS 單擊 ANSYS 主頁面菜單 ，再點擊子菜單的 import 按鈕，點擊 IGES 添加我們做好的組建，其效果組件如圖 321所示。 圖 321 導入 ANSYS效果圖 進行網(wǎng)格的添加 單擊主菜單的 按鈕，再點擊子菜單下的 按鈕，之后點擊 就會出現(xiàn)如下的對話框 然后點擊 Add 按鈕，并在彈出的對話框中選擇 Solid，找到 Brick 8node 45 進行網(wǎng)格劃分的添加。如圖 331 的選擇： 圖 331 之后我們進行材料的密度 .楊氏模量和泊松比的設置，我們連桿的材料為中碳結構鋼 45鍛模，密度為 7800，楊氏模量為 30e6,泊松比 .(彈性模量和泊松比都是材料的固有彈性常數(shù) ) [3] 9 設置具體方法為：點擊 按鈕，在點擊 按鈕，之后會出現(xiàn)如圖 332和圖 333對話框： 圖 332對話框 圖 333對話框 最后我們進行網(wǎng)格劃分的最后一步，在進 行上述兩個關鍵的步驟之后我們，點擊按鈕，在點擊子菜單的 按鈕，之后會出現(xiàn)對話框。我們繼續(xù)選擇 Mesh 按鈕。在選擇我們導入的實體會出現(xiàn)如圖 334的效果圖： 10 圖 334對話框 其網(wǎng)格劃分效果圖 335 和圖 336所示： 圖 335網(wǎng)格圖 11 圖 336網(wǎng)格效果圖 載荷的施加 載荷的施加非常重要，載荷的施加正確與否，
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